Um cilindro de oxigênio molecular (O₂) de volume igual a 16,4 litros e pressão de 300 atmosferas está em equilíbrio térmico com o ambiente a 27 °C, dada a constante universal dos gases perfeitos \( R=0,082\;\frac{\mathrm{atm.}\ell}{\mathrm{mol.K}} \) e considerando que o oxigênio possa ser tratado com um gás ideal, determine:
a) O número de mols do gás no cilindro;
b) A massa de gás no cilindro, sendo a massa molar do oxigênio M = 16 g/mol;
c) O volume do gás se estivesse a pressão de 1 atm.

Solução

Um gás inicialmente ocupa um volume de 15 litros a 27 °C e exerce uma pressão de 5 atmosferas nas paredes do recipiente onde está encerrado. Determine:
a) Qual o volume ocupado pelo gás a 127 °C sob pressão de 5 atmosferas;
b) A partir do estado inicial qual a pressão exercida pelo gás a 27 °C quando seu volume passa para 30 litros;
c) A partir do estado inicial qual a temperatura do gás sob uma pressão de 8 atmosferas e volume de 15 litros.

Solução

Um gás está inicialmente a uma pressão de 2 atmosferas, volume de 4 litros e temperatura de 300 kelvins. A partir deste estado sua pressão aumenta a volume constante até uma pressão de 5 atmosferas, determine sua temperatura ao final desta transformação. A partir do ponto onde gás está depois da primeira transformação ele é expandido à temperatura constante até um volume de 8 litros, determine sua pressão ao final desta segunda transformação. A partir deste ponto o gás é aquecido à pressão constante até uma temperatura de 900 kelvins, determine o volume final do gás. Represente as transformações do gás num gráfico da pressão em função do volume (pxV).

Solução