Um recipiente rígido contem 6,0 mols de um gás perfeito à temperatura de 127 °C e pressão P.
Para que a pressão exercida pelo gás não se altere quando a sua temperatura sobe a 327 °C, o número de mols do gás que deve ser retirado do recipiente é
- A) 1,0.
- B) 2,0.
- C) 5,0.
- D) 4,0.
- E) 3,0.
Resposta:
A resposta certa é a alternativa B) 2,0.
Vamos entender o porquê. Temos um recipiente rígido contendo 6,0 mols de um gás perfeito à temperatura de 127°C e pressão P. Para que a pressão exercida pelo gás não se altere quando a sua temperatura sobe para 327°C, precisamos manter o produto PV constante, pois o gás é perfeito.
Para isso, vamos utilizar a equação de estado dos gases perfeitos, que é dada por:
$$PV = nRT$$Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante dos gases perfeitos e T é a temperatura em Kelvin.
Como o recipiente é rígido, o volume é constante. Além disso, a temperatura inicial é de 127°C, que é igual a 400 K. Substituindo esses valores na equação, temos:
$$P_1V = n_1RT_1 Rightarrow P_1V = 6,0R cdot 400$$Agora, quando a temperatura sobe para 327°C (ou 600 K), precisamos manter a pressão constante. Isso significa que:
$$P_2V = n_2RT_2 Rightarrow P_2V = n_2R cdot 600$$Como a pressão é constante, $P_1 = P_2$. Além disso, o volume também é constante, pois o recipiente é rígido. Portanto, podemos igualar as duas equações:
$$6,0R cdot 400 = n_2R cdot 600$$Dividindo ambos os lados pela constante R e pela temperatura final de 600 K, encontramos:
$$n_2 = frac{6,0 cdot 400}{600} = 4,0$$Isso significa que precisamos retirar 2,0 mols do gás do recipiente para que a pressão não se altere quando a temperatura sobe para 327°C. Portanto, a alternativa correta é a B) 2,0.
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