POR FAVOR URGENTE
Entre os materiais gerados em um biodigestor, encontramos o metano, CH4, também conhecido como gás do lixo. Suponha que um biodigestor montado em uma propriedade rural produza 160 kg de metano, que é guardado em um cilindro de 120 litros a uma temperatura de 300K. Se o metano se comportar como gás ideal, calcule a pressão em atm, exercida por ele dentro do cilindro.
Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K; C = 12g/mol H = 1g/mol
Entre os materiais gerados em um biodigestor, encontramos o metano, CH4, também conhecido como gás do lixo. Suponha que um biodigestor montado em uma propriedade rural produza 160 kg de metano, que é guardado em um cilindro de 120 litros a uma temperatura de 300K. Se o metano se comportar como gás ideal, calcule a pressão em atm, exercida por ele dentro do cilindro.
Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K; C = 12g/mol H = 1g/mol
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Resposta:
A pressão exercida pelo metano dentro do cilindro é 205 atm.
Explicação:
Para calcular a pressão de um gás ideal dentro de um recipiente, você pode usar a equação de Clapeyron:
P.V = n.R.T
Onde P é a pressão em atm (atmosferas), V é o volume em L (litros), n é o número de mols do gás, R é a constante dos gases ideais (0,082 atm.L.K-1.mol-1) e T é a temperatura em K (kelvin).
Nesse caso, você já tem os valores de V, R e T. Mas você precisa calcular o valor de n. Para isso, você pode usar a relação entre a massa do gás (m) e sua massa molar (M):
n = m / M
A massa molar do metano (CH4) é dada pela soma das massas molares dos átomos que o compõem:
M = 12 + 4 x 1
M = 16 g/mol
A massa do metano é dada pelo enunciado: 160 kg. Mas precisamos converter essa unidade para gramas:
m = 160 x 1000
m = 160000 g
Agora podemos calcular o número de mols do metano:
n = m / M
n = 160000 / 16
n = 10000 mol
Com esse valor, podemos voltar à equação de Clapeyron e isolar P:
P.V = n.R.T
P = n.R.T / V
P = 10000 x 0,082 x 300 / 120
P ≅ 205 atm