(Uesc 2011) A pressão exercida pelo propano, C3H8(g), um propelente, no interior de uma embalagem de 200,0mL de tinta spray, é 1,5 atm, a 27 ºC. Admitindo-se que o propano se comporta como gás ideal, ocupa 50% do volume da embalagem e que a quantidade de vapor produzido por qualquer outra substância, no interior da embalagem, é desprezível, é correto afirmar:
A pressão no interior da embalagem é igual a 2,0atm quando a temperatura aumenta para 127ºC.
A efusão do propano causa o aquecimento da válvula que controla a saída de tinta do spray.
A tinta que se espalha no ar, durante a pintura de um objeto, forma uma solução gasosa.
O número de moléculas de propano no interior da embalagem é igual a 3,0 . 1021
A massa de propelente existente no interior da embalagem é 0,2g.
Gabarito:
A pressão no interior da embalagem é igual a 2,0atm quando a temperatura aumenta para 127ºC.
V = 200 mL = 0,2 L Mas o propano ocupa apenas 50%, ou seja, 0,1 L
a) PV = nRT ---->> 1,5*0,1 = n*R*300 .:.
n =. 0,0005/R
Se a temperatura passar a ser de 400 K teremos: P*0,1 = (0,0005/R)*R*400 .:. P = 2 atm
b) Quando agitamos o frasco, as moléculas do gás liquefeito também se agitam. Com isso, aparece um espaço extra que algumas moléculas do propelente em estado líquido aproveitam para ocupar. Essas moléculas líquidas se expandem e se transformam em gás. Tal reação rouba calor do metal da lata, deixando-a gelada.
O intervalo de tempo durante a saída de uma porção de spray de dentro do tubo quando acionamos a válvula é muito curto para que ocorra troca de calor significativa, com isso temos uma expansão adiabática. Logo, a temperatura do gás diminui consideravelmente deixando a válvula mais fria e não mais quente.
Efusão é, apenas, a passagem de um gás por um orifício pequeno.
c) Solução gasosa é uma mistura de gases, ou seja, TODOS os componentes dessa mistura se encontram no estado gasoso. Dentro da lata, a pressão é tão grande que o gás usado como propelente fica comprimido e se transforma em líquido, misturando-se ao produto. Quando a válvula é acionada, a pressão dentro do frasco diminui e uma parte do gás líquido propelente se expande com violência, voltando rapidamente para forma gasosa. Como seu volume fica grande demais para o frasco, ele escapa com força total, levando parte do produto para fora. Ou seja, quando o produto é expelido temos uma mistura de gás e líquido.
d) n = 0,0005/R = 0,006 mol = 6*10^(-3)*6*10^23 = 3,6*10^21
e) n = m/MM
0,006 = m/44 .:. m = 0,264 gramas