Você não pode determinar o espaço exato 1 kg de ar ocupará sem conhecer a temperatura e a pressão. Aqui está o porquê:
*
ar é compressível: Ao contrário de um sólido, o ar pode ser espremido em um espaço menor. Pressão mais alta significa que as moléculas de ar são embaladas com mais força.
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A temperatura afeta o volume: À medida que a temperatura aumenta, as moléculas de ar se movem mais rapidamente e se espalham, ocupando mais espaço.
Para calcular o volume de 1 kg de ar, você precisaria: *
A pressão: Geralmente medido em atmosferas (ATM), Pascal (PA) ou libras por polegada quadrada (psi).
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A temperatura: Medido em graus Celsius (° C), Kelvin (K) ou Fahrenheit (° F).
Usando a lei ideal de gás: A lei ideal de gás é uma equação fundamental na química que relaciona a pressão (p), o volume (v), o número de moles (n) e a temperatura (t) de um gás ideal:
`` `
PV =nrt
`` `
Onde:
* R é a constante de gás ideal (8,314 j/(mol · k))
Para encontrar o volume (v) de 1 kg de ar, você precisaria:
1.
converter massa em toupes: Você precisaria conhecer a massa molar de ar (aproximadamente 28,97 g/mol) para converter a massa de 1 kg em toupeiras.
2.
conecte os valores: Substitua a pressão, a temperatura e o número calculado de toupeiras na equação ideal da lei de gás.
3.
Resolva para V: Reorganize a equação para resolver o volume.
Exemplo: Digamos que a pressão seja de 1 atm (101325 pA) e a temperatura é de 20 ° C (293 K).
1.
moles: 1 kg =1000 g. Moles =1000 g / 28,97 g / mol ≈ 34,5 mol
2.
Conecte: (101325 Pa) * V =(34,5 mol) * (8.314 J/(mol · k)) * (293 K)
3.
resolver: V ≈ 0,84 m³
Nota importante: A lei ideal de gás é um modelo simplificado e pode não ser perfeitamente preciso para gases reais, especialmente em altas pressões ou baixas temperaturas.