Ar sintético é uma mistura de 20% de O₂ com outros gases, principalmente N₂, utilizado como comburente em processos industriais diversos e na calibração de equipamentos de laboratório. Um cilindro de 1 m³ (1000 L) contém ar sintético a uma pressão de 150 atm, à temperatura de 300 K, e é utilizado para a combustão de gás hidrogênio, conforme a equação:
2H₂ + O₂ -> 2H₂O
a) Considere que uma amostra de 100 mL de ar sintético seja retirada do cilindro original e transferida para um recipiente de capacidade igual a 10 L. Preencha o gráfico existente no campo de Resolução e Resposta indicando, no eixo das ordenadas, as pressões inicial e final do ar sintético, mantendo-se a temperatura constante. Esboce, no mesmo gráfico, uma curva mostrando o que acontece com a pressão final quando a temperatura sobe 20% em relação ao valor inicial, mantendo-se o volume constante.
b)) Considerando a constante universal dos gases igual a 0,08 atm ⋅ L ⋅ mol⁻¹ ⋅ K⁻¹, calcule o número de mols de O₂ existentes no cilindro. Determine quantos mols de H₂O devem ser produzidos quando todo o conteúdo do cilindro é utilizado como comburente na reação com o hidrogênio gasoso.