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:
P i V i = P f V f
onde
P i = pressão inicial
V i = volume inicial
P f = pressão final
V f = volume final
Para encontrar o volume final, resolva a equação para V f :
V f = P i V i / P f
V i = 2,0 L
P i = 3 atm
P f= 0,5 atm
V f = (2,0 L) (3 atm) / (0,5 atm)
V f = 6 L / 0,5
V 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.
