Química

Problemas relacionados a Lei de Boyle

A lei de gás de Boyle afirma que o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão do gás quando a temperatura é mantida constante. Este exemplo de problemausa a lei de Boyle para encontrar o volume de um gás quando a pressão muda.

Problema do Exemplo de Lei de Boyle

Um balão com um volume de 2,0 L é preenchido com um gás a 3 atmosferas. Se a pressão for reduzida para 0,5 atmosferas sem mudança de temperatura, qual seria o volume do balão?

Solução: uma

vez que a temperatura não muda, a lei de Boyle pode ser usada. A lei do gás de Boylepode ser expressa como:

i V i = P f V f

onde
i = pressão inicial
i = volume inicial
f = pressão final
f = volume final

Para encontrar o volume final, resolva a equação para V f :

f = P i V i / P f

i = 2,0 L
i = 3 atm
f= 0,5 atm

f = (2,0 L) (3 atm) / (0,5 atm)
f = 6 L / 0,5
f = 12 L

Resposta:

O volume do balão expandirá para 12 L.

Mais exemplos da Lei de Boyle

Enquanto a temperatura e o número de moles de um gás permanecerem constantes, a lei de Boyle significa dobrar a pressão de um gás para metade do seu volume. Aqui estão mais exemplos da lei de Boyle em ação:

  • Quando o êmbolo em uma seringa selada é pressionado, a pressão aumenta e o volume diminui. Uma vez que o ponto de ebulição depende da pressão, você pode usar a lei de Boyle e uma seringa para fazer ferver a água na temperatura ambiente .
  • Os peixes do mar profundo morrem quando são trazidos das profundezas até a superfície. A pressão diminui drasticamente à medida que são aumentadas, aumentando o volume de gases no sangue e nadando na bexiga. Essencialmente, o peixe pop!
  •  O mesmo princípio se aplica aos mergulhadores quando eles recebem “as curvas”. Se um mergulhador voltar à superfície com muita rapidez, os gases dissolvidos no sangue se expandem e formam bolhas, que podem ficar presas em capilares e órgãos.
  • Se você sopra bolhas debaixo d’água, elas se expandem à medida que se elevam à superfície. Uma teoria sobre por que os navios desaparecem no Triângulo das Bermudas relaciona-se com a lei de Boyle. Os gases liberados do piso do mar aumentam e se expandem tanto que se tornam essencialmente uma gigantesca bolha quando chegarem à superfície. Pequenos barcos caem nos “buracos” e são engolidos pelo mar.

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