Resposta:
B) 3,6 atm
Explicação:
O volume é constante, ou seja, não foi alterado na transformação. Desse modo, podemos utilizar a seguinte relação :
P1/ T1 = P2/ T2
P1( pressão inicial) = 3 atm
T1( temperatura inicial) = 250 K
T2 ( temperatura final) = 300 K
P2 ( pressao final) = ??
3 / 250 = P2 / 300
250 P2= 3× 300
250 P2 = 900
P2= 900/ 250
P2= 90/ 25
P2= 3,6 atm < Resposta.
A pressão do hélio no estado final é de 3,6 atm.
Dados:
[tex]V_{1}=V_{2}=2,0\:L[/tex]
[tex]P_{1}=3,0\: atm[/tex]
[tex]T_{1}=-23\ºC=250\:K[/tex]
[tex]T_{2}=27\ºC=300\:K[/tex]
Recipiente fechado (massa constante)
O hélio pode ser considerado um gás ideal
Determinar: [tex]P_{2}=?[/tex]
Para um gás considerado ideal, temos que as suas propriedades físicas pressão, volume, temperatura e massa podem ser relacionadas através da Lei de Estado do Gás Ideal, a qual é definida por:
[tex]P\cdot V= m\cdot R\cdot T[/tex]
na qual P é a pressão; V é o volume; m é a massa; R é a constante do gás; e T é a temperatura. Destes parâmetros, apenas a temperatura obrigatoriamente precisa estar na escala Kelvin, enquanto as demais propriedades podem ter suas unidades de medida de acordo com a constante R.
Como o gás se encontra em um recipiente fechado, temos que a sua massa é constante durante o processo realizado. Além disso, não há uma alteração na composição do gás, ou seja, o valor de R é constante durante todo o processo.
Considerando como estado inicial o gás antes do aquecimento e como estado final o gás após o aquecimento, podemos comparar as equações de estados no início e no fim do processo de aquecimento da seguinte forma:
[tex]\frac{P_{1}\cdot V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}\cdot V_{2}}{T_{2}}[/tex]
Sabendo-se que [tex]\underline{V_{1}=V_{2}}[/tex], temos que a pressão do hélio no estado final é:
[tex]\frac{P_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}}{T_{2}}[/tex]
[tex]P_{2}=P_{1}\cdot \frac{T_{2}}{T_{1}}[/tex]
[tex]P_{2}=3,0\cdot \frac{300}{250}[/tex]
[tex]\bold{P_{2}=3,6\:atm}[/tex] (alternativa b)
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