Um tanque metálico rígido com de volume interno é utilizado para armazenar oxigênio puro para uso hospitalar. Um manômetro registra a pressão do gás contido no tanque e, inicialmente, essa pressão é de . Após algum tempo de uso, sem que a temperatura tenha variado, verifica-se que a leitura do manômetro reduziu para . Medido à pressão atmosférica, o volume, em , do oxigênio consumido durante esse tempo é:


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Igor Ribeiro 12/07/2023, 04:35
Atentemo-nos às condições do volume de oxigênio consumido: este vaza à pressão atmosférica, ou seja, à $1\space \text{atm}$. Pela equação de Clapeyron, temos a relação termodinâmica inicial:$$30\cdot 1 = n_1 \cdot R \cdot T$$em que $n_1$ é inicialmente o número de mols de moléculas. Após o consumo, determinemos o equilíbrio do gás no tanque, sendo agora $n_2$ é o número de mols de moléculas presentes:$$25\cdot 1 = n_2 \cdot R \cdot T $$Ademais, determinemos o equilíbrio termodinâmico do volume $V$ vazado, com uma quantidade $n_3$ de mols de moléculas:$$1\cdot V = n_3 \cdot R \cdot T$$Por último, sabendo que $n_3 = n_1 - n_2$, da diferença entre as duas primeiras equações de estado, temos:$$5~=~(n_1-n_2)\cdot R \cdot T\\V~=~n_3\cdot R \cdot T$$Portanto:$$\boxed{V = 5,0\space m^3}$$$$\bf{Alternativa~(A)}$$
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