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A análise e modelagem de sistemas termodinâmicos são essenciais para engenheiros e matemáticos, pois envolvem desafios técnicos e operacionais que exigem domínio de conceitos como equações de estado, energia interna, entalpia e calor específico. Na prática, projetar equipamentos industriais, otimizar processos térmicos ou garantir conformidade normativa depende da correta aplicação dessas variáveis, considerando limitações reais como compressibilidade dos gases, variações de pressão e temperatura, além da necessidade de cálculos precisos para dimensionamento e segurança. O uso de equações como a de Clapeyron para gases ideais e de Van der Waals para gases reais, aliado à compreensão da Primeira Lei da Termodinâmica, permite ao profissional solucionar problemas complexos, tomar decisões fundamentadas e inovar em cenários multidisciplinares, integrando conhecimentos de física, química e matemática aplicada. Calcule, utilizando a equação de estado dos gases ideais, o número de moles de um gás que ocupa um volume de 60 litros a uma temperatura de 27°C e pressão de 2,0 atm, considerando a constante universal dos gases R = 0,082 L.atm/mol.K. A n = 2,22 mol B n = 5,49
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Sidinei Sanches

há 3 semanas

Respostas

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há 3 semanas

Para calcular o número de moles de um gás utilizando a equação de estado dos gases ideais, podemos usar a fórmula: \[ PV = nRT \] Onde: - \( P \) = pressão (em atm) - \( V \) = volume (em litros) - \( n \) = número de moles - \( R \) = constante universal dos gases (0,082 L.atm/mol.K) - \( T \) = temperatura (em Kelvin) Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin: \[ T = 27°C + 273 = 300 K \] Agora, substituímos os valores na equação: \[ 2,0 \, \text{atm} \times 60 \, \text{L} = n \times 0,082 \, \text{L.atm/mol.K} \times 300 \, \text{K} \] Calculando o lado esquerdo: \[ 120 = n \times 24,6 \] Agora, isolamos \( n \): \[ n = \frac{120}{24,6} \] Calculando: \[ n \approx 4,88 \, \text{mol} \] Nenhuma das alternativas apresentadas corresponde exatamente a esse valor. No entanto, se considerarmos um arredondamento ou erro de digitação nas opções, a alternativa mais próxima seria: B) n = 5,49 Portanto, a resposta correta, considerando as opções apresentadas, é a alternativa B) n = 5,49.

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