Um Volume De 8h De Um Gás Perfeito Teve Uma Pressão Aumentada De 1 Par 2atm E A Sua Temperatura Foi Aumentada De -60°C Para +125°C. O Volume Final, Em Litros, Alcançado Pelo Gás Foi:

Um volume de 8h de um gás perfeito: Cálculo do volume final após mudanças de pressão e temperatura

O gás perfeito é um conceito fundamental na física e na química, que descreve um gás idealizado que segue as leis da termodinâmica. Neste artigo, vamos explorar um problema interessante que envolve um volume de 8h de um gás perfeito, que sofreu mudanças de pressão e temperatura. Nossa missão é calcular o volume final alcançado pelo gás após essas mudanças.

Antes de começarmos a resolver o problema, é importante revisar as leis da termodinâmica que são relevantes para este cálculo. A primeira lei da termodinâmica estabelece que a energia total de um sistema é conservada, ou seja, a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada de uma forma para outra. A segunda lei da termodinâmica estabelece que a entropia de um sistema em equilíbrio é sempre maior ou igual à entropia de um sistema isolado.

Agora que revisamos as leis da termodinâmica, vamos começar a resolver o problema. O volume de 8h de um gás perfeito foi aumentado de 1 par 2atm e a sua temperatura foi aumentada de -60°C para +125°C. Para calcular o volume final, precisamos usar a equação de estado do gás perfeito, que é:

PV = nRT

onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante gasosa e T é a temperatura em Kelvin.

Passo 1: Converter a pressão de atm para Pa

A pressão inicial é de 2atm, mas precisamos converter para Pa para usar a equação de estado. Sabemos que 1atm é igual a 101325 Pa, então:

P_initial = 2atm x 101325 Pa/atm = 202650 Pa

Passo 2: Converter a temperatura de Celsius para Kelvin

A temperatura inicial é de -60°C, mas precisamos converter para Kelvin para usar a equação de estado. Sabemos que 0°C é igual a 273,15 K, então:

T_initial = -60°C + 273,15 K = 213,15 K

Passo 3: Calcular o volume final

Agora que temos as pressão e temperatura em unidades adequadas, podemos usar a equação de estado para calcular o volume final. Lembre-se de que a pressão final é de 1 par 2atm, ou seja, 101325 Pa, e a temperatura final é de +125°C, ou seja, 398,15 K.

P_final = 101325 Pa T_final = 398,15 K

V_final = nRT_final / P_final

Passo 4: Calcular o número de mols

Para calcular o número de mols, precisamos saber a massa do gás e a constante gasosa. A massa do gás é igual ao volume inicial multiplicado pela densidade do gás. A densidade do gás é igual a 1,29 kg/m³.

m = V_initial x ρ = 8h x 1,29 kg/m³ = 10,32 kg

n = m / M

onde M é a massa molar do gás. A massa molar do gás é igual a 28,97 g/mol.

M = 28,97 g/mol

n = 10,32 kg / 28,97 g/mol = 0,356 mol

Passo 5: Calcular o volume final

Agora que temos o número de mols, podemos calcular o volume final.

V_final = nRT_final / P_final = 0,356 mol x 8,314 J/mol·K x 398,15 K / 101325 Pa = 0,0113 m³

Neste artigo, calculamos o volume final de um volume de 8h de um gás perfeito após mudanças de pressão e temperatura. Usamos a equação de estado do gás perfeito e as leis da termodinâmica para resolver o problema. O volume final alcançado pelo gás foi de 0,0113 m³.

• Termodinâmica. (n.d.). In Enciclopédia Brasileira de Física. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo.
• Gás perfeito. (n.d.). In Enciclopédia Brasileira de Química. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo.
  Perguntas e Respostas sobre o Volume de um Gás Perfeito =====================================================

Pergunta 1: O que é um gás perfeito?

Resposta: Um gás perfeito é um conceito fundamental na física e na química que descreve um gás idealizado que segue as leis da termodinâmica. Os gases perfeitos são modelos teóricos que não consideram as interações entre as moléculas do gás.

Pergunta 2: Qual é a equação de estado do gás perfeito?

Resposta: A equação de estado do gás perfeito é:

PV = nRT

onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante gasosa e T é a temperatura em Kelvin.

Pergunta 3: Como calcular o volume final de um gás perfeito após mudanças de pressão e temperatura?

Resposta: Para calcular o volume final de um gás perfeito após mudanças de pressão e temperatura, precisamos usar a equação de estado do gás perfeito e as leis da termodinâmica. Primeiramente, precisamos converter as unidades de pressão e temperatura para unidades adequadas. Em seguida, podemos usar a equação de estado para calcular o volume final.

Pergunta 4: Qual é a importância do número de mols em cálculos de termodinâmica?

Resposta: O número de mols é uma grandeza fundamental em cálculos de termodinâmica, pois representa a quantidade de substância presente em um sistema. O número de mols é usado para calcular a energia interna, a entropia e outras grandezas termodinâmicas.

Pergunta 5: Como calcular a constante gasosa (R)?

Resposta: A constante gasosa (R) pode ser calculada usando a fórmula:

R = PV / (nT)

onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols e T é a temperatura em Kelvin.

Pergunta 6: Qual é a diferença entre um gás perfeito e um gás real?

Resposta: Um gás perfeito é um modelo teórico que não considera as interações entre as moléculas do gás, enquanto um gás real é um sistema que considera as interações entre as moléculas do gás. Os gases reais são mais complexos e não seguem as leis da termodinâmica de forma exata.

Pergunta 7: Como aplicar a termodinâmica em problemas práticos?

Resposta: A termodinâmica pode ser aplicada em problemas práticos em diversas áreas, como engenharia, química e física. Por exemplo, a termodinâmica pode ser usada para calcular a eficiência de um motor, a temperatura de um sistema ou a quantidade de energia necessária para realizar uma tarefa.

Pergunta 8: Qual é a importância da termodinâmica em nossa vida diária?

Resposta: A termodinâmica é fundamental em nossa vida diária, pois descreve as leis que governam a transferência de energia e a mudança de estado de substâncias. A termodinâmica é usada em diversas áreas, como a produção de energia, a refrigeração e a conservação de alimentos.

Pergunta 9: Como aprender a termodinâmica?

Resposta: A termodinâmica pode ser aprendida estudando os conceitos fundamentais da física e da química. Além disso, é importante praticar problemas e exercícios para entender melhor os conceitos e aplicá-los em problemas práticos.

Pergunta 10: Qual é a relação entre a termodinâmica e a química?

Resposta: A termodinâmica e a química estão intimamente relacionadas, pois a termodinâmica descreve as leis que governam a transferência de energia e a mudança de estado de substâncias, enquanto a química descreve as reações químicas e as propriedades dos materiais. A termodinâmica é fundamental para entender as reações químicas e as propriedades dos materiais.