Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.

A alternativa correta é letra E) 4 vezes maior que o valor do volume inicial.

Dados do Problema

{n_{inicial}} = {n_0} = 2moltag{1}

{T_{inicial}} = {T_0} = 200Ktag{2}

{n_{final}} = {n_f} = 4moltag{3}

{T_{final}} = {T_f} = 400Ktag{4}

{{{V_f}} over {{V_0}}} = ?tag{5}

Resolução

Aplicando a Equação de Clapeyron para os instantes inicial e final, temos:

{P_0}{V_0} = {n_0}R{T_0}tag{6}

{P_f}{V_f} = {n_f}R{T_f}tag{7}

Dividindo membro a membro a Equação (6) e a Equação (7):

{{{P_0}{V_0}} over {{P_f}{V_f}}} = {{{n_0}R{T_0}} over {{n_f}R{T_f}}}tag{8}

Como a transformação é isobárica {P_0} = {P_f}:

{{{V_0}} over {{V_f}}} = {{{n_0}{T_0}} over {{n_f}{T_f}}}tag{9}

{{{V_f}} over {{V_0}}} = {{{n_f}{T_f}} over {{n_0}{T_0}}}tag{10}

Substituindo os valores dados no problema, temos:

{{{V_f}} over {{V_0}}} = {{4 times 400} over {2 times 200}}tag{11}

{{{V_f}} over {{V_0}}} = 4tag{12}

Gabarito: E