Física — Termodinâmica Dissertativa

Em um pote foi dissolvido 30 g de um sal com 300 g de água. Considerando-se que o volume da solução foi de 300 mL, determine a densidade dessa solução em g/mL.

Em um pote foi dissolvido 30 g de um sal com 300 g de água. Considerando-se que o volume da solução foi de 300 mL, determine a densidade dessa solução em g/mL.

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Resolução do Problema de Densidade

Para calcular a densidade de uma solução, precisamos determinar primeiro a massa total da solução e depois dividir pelo seu volume.

Passo 1: Calcular a massa total da solução

A massa total é a soma da massa do soluto com a massa do solvente:

m_{total} = m_{soluto} + m_{solvente}
  • Massa do soluto (sal) = 30 g
  • Massa do solvente (água) = 300 g
m_{total} = 30\text{ g} + 300\text{ g} = 330\text{ g}

Passo 2: Aplicar a fórmula da densidade

A densidade (\rho) é definida como:

\rho = \frac{m}{V}

Onde:

  • m = massa total da solução = 330 g
  • V = volume da solução = 300 mL
\rho = \frac{330\text{ g}}{300\text{ mL}} = 1,1\text{ g/mL}

Análise

GrandezaValorUnidade
Massa do soluto30g
Massa do solvente300g
Massa total da solução330g
Volume da solução300mL
Densidade1,1g/mL

Conceito-chave: A densidade mede a relação entre massa e volume. Quando dissolvemos um sal em água, a massa aumenta, mas o volume pode mudar pouco ou nada dependendo das interações moleculares. Neste caso, assumimos que o volume final foi dado diretamente (300 mL).

Conclusão

A densidade da solução é 1,1 g/mL. Este valor é maior que a densidade da água pura (1,0 g/mL), o que faz sentido pois adicionamos massa ao sistema sem aumentar proporcionalmente o volume.

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