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Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227o C. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27o C.(Considere que a temperatura de 0o C corresponde a 273 K) Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros.

Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de
4 atmosferas e temperatura de 227o C. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no
cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e
igual a 27o C.
(Considere que a temperatura de 0o C corresponde a 273 K)
Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros.

Resposta:

A alternativa correta é B)

Para encontrar o volume de gás que escapou do cilindro, precisamos primeiro calcular o volume inicial do gás no cilindro. Para isso, vamos usar a equação de estado dos gases ideais, que é dada por PV = nRT, onde P é a pressão, V é o volume, n é a quantidade de substância (número de mols), R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura em kelvin.

Como a temperatura inicial é de 227°C, que equivale a 500 K, e a pressão inicial é de 4 atm, podemos calcular o volume inicial do gás:

PV = nRT

4 atm × 25 L = n × 8,3145 J/mol·K × 500 K

Isolando n, obtemos:

n = 4 atm × 25 L / (8,3145 J/mol·K × 500 K) = 0,024 mol

Agora, vamos calcular o volume final do gás no cilindro. A temperatura final é de 27°C, que equivale a 300 K, e a pressão final é de 1 atm. Usando novamente a equação de estado dos gases ideais:

PV = nRT

1 atm × V = 0,024 mol × 8,3145 J/mol·K × 300 K

Isolando V, obtemos:

V = 0,024 mol × 8,3145 J/mol·K × 300 K / 1 atm = 60 L

Portanto, o volume de gás que escapou do cilindro é a diferença entre o volume inicial e o volume final:

Volume de gás que escapou = Volume inicial - Volume final = 25 L - 60 L = 35 L

A alternativa correta é, portanto, a opção B) 35 L.

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