ENEM 2023/119
Para resolver esta questão, utilizaremos a equação dos gases ideais:
\( PV = nRT \)
onde:
\( P \) é a pressão (em atm)
\( V \) é o volume (em L)
\( n \) é o número de mols
\( R \) é a constante dos gases ideais (\( 0,082 \frac{L \cdot atm}{mol \cdot K} \))
\( T \) é a temperatura (em K)
Primeiro, convertemos a temperatura de Celsius para Kelvin:
\( T(K) = T(°C) + 273 \)
\( T(K) = 650 + 273 = 923 \, K \)
O volume do frasco é dado em mL, então convertemos para L:
\( V = 100 \, mL = 0,1 \, L \)
Agora, substituímos os valores na equação dos gases ideais:
\( P \cdot 0,1 = 0,1 \cdot 0,082 \cdot 923 \)
\( P \cdot 0,1 = 7,5586 \)
\( P = \frac{7,5586}{0,1} \)
\( P = 75,586 \, atm \)
Portanto, a pressão dentro do frasco, no momento da explosão, é mais próxima de 76 atm.
A resposta correta é a alternativa C.
Para resolver este problema, vamos utilizar a equação de Clapeyron:
\( PV = nRT \)
Onde:
\( P \) = pressão (o que queremos encontrar)
\( V \) = volume = 100 mL = 0,1 L (convertido de mililitros para litros)
\( n \) = número de mols = 0,1 mol
\( R \) = constante universal dos gases = 0,082 L·atm/(mol·K)
\( T \) = temperatura = 650 °C + 273,15 = 923,15 K (convertido de Celsius para Kelvin)
Rearranjando a equação para isolar a pressão \( P \):
\( P = \frac{nRT}{V} \)
Substituindo os valores conhecidos:
\( P = \frac{0,1 \, mol \cdot 0,082 \, L·atm/(mol·K) \cdot 923,15 \, K}{0,1 \, L} \)
Calculando:
\( P = 75,6383 \, atm \)
Arredondando para o valor mais próximo nas alternativas:
\( P \approx 76 \, atm \)
Portanto, a alternativa correta é a (C) 76.