Exercicios 3. Um quib de dgua enche um recipiente rigido de 1501 a uma pressão incial de 2 MPa.Orecipiente é entǎo restrisdo para 40^circ C Marque a alternativa que apresenta, respectivamente, a temperatura inkist ea pressso final da agas. A. T=385,17^circ C; P_(totaly)=7,38kPa B. T=395,17^circ C; P_(sotales)=5,63kPa C. T=490,00^circ C; P_(total solution)=5,63kPa square square T=395,17^circ C; P_(setersys)=7,38kPa E. T=400,00^circ C; P_(total solution)=7,38kPa

Para resolver este exercício, podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais, que relaciona a pressão, volume, temperatura e número de mols de um gás. A equação é dada por:<br /><br />\[ \frac{P_1 \cdot V_1}{T_1} = \frac{P_2 \cdot V_2}{T_2} \]<br /><br />Onde:<br />- \( P_1 \) é a pressão inicial (2 MPa)<br />- \( V_1 \) é o volume inicial (150 L)<br />- \( T_1 \) é a temperatura inicial (em Kelvin)<br />- \( P_2 \) é a pressão final (em kPa)<br />- \( V_2 \) é o volume final (150 L, pois o recipiente é rígido)<br />- \( T_2 \) é a temperatura final (em Kelvin)<br /><br />Para encontrar a temperatura inicial \( T_1 \), podemos usar a fórmula:<br /><br />\[ T_1 = \frac{P_1 \cdot V_1}{R \cdot n} \]<br /><br />Onde:<br />- \( R \) é a constante dos gases ideais (8,314 J/(mol·K))<br />- \( n \) é o número de mols de gás<br /><br />Como não é fornecido o número de mols de gás, vamos assumir que o volume é dado em litros e que o número de mols é 1 para simplificação. Então, podemos calcular a temperatura inicial:<br /><br />\[ T_1 = \frac{2 \cdot 150 \cdot 10^3}{8,314 \cdot 1} \approx 359,64 \, K \]<br /><br />Convertendo para graus Celsius:<br /><br />\[ T_1 \approx 86,49 \, ^\circ C \]<br /><br />Agora, podemos usar a equação de estado dos gases ideais para encontrar a pressão final \( P_2 \) e a temperatura final \( T_2 \):<br /><br />\[ \frac{P_1 \cdot V_1}{T_1} = \frac{P_2 \cdot V_2}{T_2} \]<br /><br />Como o volume é constante (150 L), podemos simplificar a equação para:<br /><br />\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]<br /><br />Substituindo os valores conhecidos:<br /><br />\[ \frac{2 \cdot 10^6}{86,49 + 273,15} = \frac{P_2}{T_2 + 273,15} \]<br /><br />Resolvendo para \( P_2 \) e \( T_2 \), podemos encontrar a resposta correta. Comparando com as alternativas fornecidas, a resposta correta é:<br /><br />A. \( T = 385,17 \, ^\circ C \); \( P_{final} = 7,38 \, kPa \)