Curso de termodinâmica/Exercícios de termodinâmica/B3

Enunciado

Qual é a concentração, em moles por litro e em moléculas por litro, de um gás perfeito a 25º C sob pressão de 10^-9 atm ( vácuo obtido no laboratório)? Se o gás, considerado como perfeito, for o oxigênio, qual é a sua densidade?

Solução

Os dados:

V = 1 l

P = 10^-9 atm

T = 273 + 25 = 298 K

Número de Avogadro: 6,023 10²³

M do oxigênio = 32

R = 0,08206 l.atm.K^-1.mol^-1

Lei dos gases perfeitos:

$PV=nRT\Rightarrow \frac{n}{V}=\frac{P}{RT}$

$\frac{n}{V}=\frac{10^{-9}}{0,08206\cdot 298}=4,09\cdot 10^{-11}mol/l$

O número de moléculas é $4,09\cdot 10^{-11}\cdot 6,023\cdot 10^{23}=2,5\cdot 10^{13}$ moléculas por litro

A massa específica é $4,09\cdot 10^{-11}\cdot 32=1,3\cdot 10^{-9}g/l=1,3ng/l$