O volume de um pneu de bicicleta é de 1.35 litros e o fabricante recomenda uma pressão de pneu de 8.5 atm. Se você deseja que o pneu da bicicleta tenha a pressão correta a 20.0 ° C, que volume de ar é necessário na STP?

Responda:

#"11 L"#

Explicação:

A idéia aqui é que você precisa descobrir qual volume de gás retido em STP são necessárias condições para que o pneu tenha um volume de #"1.35 L"# at #"8.5 atm"# e #20.0^@"C"#.

Desde pressão, temperaturae mudança de volume, você pode usar o lei de gás combinado equação para encontrar o volume de gás em STP.

O lei de gás combinado equação se parece com isso

#color(blue)(|bar(ul((P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2))|)" "#, where

#P_1#, #V_1#, #T_1# - pressão, volume e temperatura absoluta do gás no estado inicial
#P_2#, #V_2#, #T_2# - a pressão, volume e temperatura absoluta de um gás no estado final

Assim, STP condições são definidas como uma pressão de #"100 kPa"# e uma temperatura de #0^@"C"#. Para converter a pressão em caixa eletrônico e a temperatura para Kelvin, use os fatores de conversão

#"1 atm " = " 101.325 kPa"#

#T["K"] = t[""^@"C"] + 273.15#

Você está começando com o gás em condições de STP e depois alterando sua temperatura para #20.0^@"C"# e sua pressão para #"8.5 atm"#.

Reorganize a equação da lei dos gases combinados para resolver #V_1#

#(P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2 implies V_1 = P_2/P_1 * T_1/T_2 * V_2#

Conecte seus valores para obter

#V_1 = (8.5 color(red)(cancel(color(black)("atm"))))/(100/101.325color(red)(cancel(color(black)("atm")))) * ((273.15 + 0)color(red)(cancel(color(black)("K"))))/((273.15 + 20.0)color(red)(cancel(color(black)("K")))) * "1.35 L"#

#V_1 = "10.834 L"#

Arredondado para dois sig figs, o número de sig que você tem para a pressão do pneu em #20.0^@"C"#, a resposta será

#V = color(green)(|bar(ul("11 L"))|)#

NOTA As condições de STP são frequentemente dadas como uma pressão de #"1 atm"# e uma temperatura de #0^@"C"#, portanto, se foi assim que as condições de STP foram definidas, refaça os cálculos usando uma pressão de #"1 atm"# em vez de uma pressão de #"100 kPa"#.

Arredondado para dois sig figs, a resposta será a mesma, #"11 L"#.

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