Lista de Exercícios de Gases

GASES
1. (Ufrgs) A figura abaixo apresenta um diagrama Pressão × Volume. Nele, os pontos M, N e
R representam três estados de uma mesma amostra de gás ideal.
Assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre as temperaturas absolutas TM ,
TN e TR dos respectivos estados M, N e R.
a) TR < TM > TN .
b) TR > TM > TN .
c) T=
TM > TN .
R
d) TR < TM < TN .
e) T=
TM < TN .
R
2. (Uerj) Um mergulhador precisa encher seu tanque de mergulho, cuja capacidade é de
1,42 × 10−2 m3 , a uma pressão de 140 atm e sob temperatura constante.
O volume de ar, em m3, necessário para essa operação, à pressão atmosférica de 1 atm, é
aproximadamente igual a:
1
a)
4
1
b)
2
c) 2
d) 4
3. (Ufrgs) Considere um processo adiabático no qual o volume ocupado por um gás ideal é
1
reduzido a
do volume inicial.
5
É correto afirmar que, nesse processo,
a) a energia interna do gás diminui.
T
(T = temperatura, p = pressão) torna-se 5 vezes o valor inicial.
b) a razão
p
c) a pressão e a temperatura do gás aumentam.
d) o trabalho realizado sobre o gás é igual ao calor trocado com o meio externo.
e) a densidade do gás permanece constante.
4. (Uece) Considere um gás ideal que passa por dois estados, através de um processo
isotérmico reversível. Sobre a pressão P e o volume V desse gás, ao longo desse processo, é
correto afirmar-se que
a) PV é crescente de um estado para outro.
b) PV é constante.
c) PV é decrescente de um estado para outro.
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d) PV é inversamente proporcional à temperatura do gás.
5. (Uece) Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior.
Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir:
a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24 °C para 40 °C. Sobre esse gás, é correto
afirmar-se que
a) sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido.
b) sua pressão aumenta.
c) sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais.
d) sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há
trabalho realizado pelo sistema.
6. (Udesc) Um sistema fechado, contendo um gás ideal, sofre um processo termodinâmico
isobárico, provocando mudança de temperatura de 200°C para 400°C. Assinale a alternativa
que representa a razão aproximada entre o volume final e o inicial do gás ideal.
a) 1,5
b) 0,5
c) 1,4
d) 2,0
e) 1,0
7. (Unifor) O motor de um automóvel é uma máquina de 4 cilindros, com cada um deles
consistindo de um tubo com um pistão que comprime e expande a mistura no seu interior.
Suponha que, no início do processo de compressão, em um dos cilindros contenha 200 cm3
da mistura sob pressão de 1,01× 105 N / m2 e temperatura de 30 °C. No final do processo de
compressão, a substância reduziu seu volume para 20 cm3 e sua pressão variou para
2,00 × 106 N / m2 . Considerando a mistura como sendo um gás ideal, podemos afirmar que a
temperatura interna no cilindro atingiu:
a)
b)
c)
d)
e)
151,50 K
121,50 K
594,06 K
204,50 K
273,00 K
8. (Ufpr) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de
moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura
de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química
e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.
Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume
final do recipiente na temperatura de 400 K é:
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a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial.
b) de valor igual ao volume inicial.
c) 2 vezes maior que o valor do volume inicial.
d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial.
e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial.
9. (Fatec) Uma das atrações de um parque de diversões é a barraca de tiro ao alvo, onde
espingardas de ar comprimido lançam rolhas contra alvos, que podem ser derrubados.
Ao carregar uma dessas espingardas, um êmbolo comprime 120 mL de ar atmosférico sob
pressão de 1 atm, reduzindo seu volume para 15 mL. A pressão do ar após a compressão
será, em atm,
Admita que o ar se comporte como um gás ideal e que o processo seja isotérmico.
a) 0,2.
b) 0,4.
c) 4,0.
d) 6,0.
e) 8,0.
10. (Ufpr) Segundo o documento atual da FIFA “Regras do Jogo”, no qual estão estabelecidos
os parâmetros oficiais aos quais devem atender o campo, os equipamentos e os acessórios
para a prática do futebol, a bola oficial deve ter pressão entre 0,6 e 1,1 atm ao nível do mar,
peso entre 410 e 450 g e circunferência entre 68 e 70 cm. Um dia antes de uma partida oficial
de futebol, quando a temperatura era de 32°C, cinco bolas, identificadas pelas letras A, B, C, D
e E, de mesma marca e novas foram calibradas conforme mostrado na tabela abaixo:
Bola
A
B
C
D
E
Pressão (atm)
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
No dia seguinte e na hora do jogo, as cinco bolas foram levadas para o campo. Considerando
que a temperatura ambiente na hora do jogo era de 13°C e supondo que o volume e a
circunferência das bolas tenham se mantido constantes, assinale a alternativa que apresenta
corretamente as bolas que atendem ao documento da FIFA para a realização do jogo.
a) A e E apenas.
b) B e D apenas.
c) A, D e E apenas.
d) B, C, D e E apenas.
e) A, B, C, D e E.
11. (Esc. Naval) Considere um gás monoatômico ideal no interior de um cilindro dotado de um
êmbolo, de massa desprezível, que pode deslizar livremente. Quando submetido a uma certa
expansão isobárica, o volume do gás aumenta de 2,00 ⋅ 10−3 m3 para 8,00 ⋅ 10−3 m3 .
Sabendo-se que, durante o processo de expansão, a energia interna do gás sofre uma
variação de 0,360 kJ, pode-se afirmar que o valor da pressão, em kPa, é de
a) 4,00
b) 10,0
c) 12,0
d) 40,0
e) 120
12. (Uerj) Em um reator nuclear, a energia liberada na fissão de 1 g de urânio é utilizada para
evaporar a quantidade de 3,6 ⋅ 104 kg de água a 227ºC e sob 30 atm, necessária para
movimentar uma turbina geradora de energia elétrica. Admita que o vapor d’água apresenta
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comportamento de gás ideal. O volume de vapor d’água, em litros, gerado a partir da fissão de
1 g de urânio, corresponde a:
a) 1,32 ⋅ 105
b) 2,67 ⋅ 106
c) 3,24 ⋅ 107
d) 7,42 ⋅ 108
13. (Uff) Uma quantidade de um gás ideal é colocada em um recipiente de vidro
hermeticamente fechado e exposto ao sol por um certo tempo. Desprezando-se a dilatação do
recipiente, assinale a alternativa que representa corretamente, de forma esquemática, os
estados inicial (i) e final (f) do gás em um diagrama PxT (Pressão x Temperatura).
a)
b)
c)
d)
e)
14. (Unesp) Um frasco para medicamento com capacidade de 50 mL, contém 35 mL de
remédio, sendo o volume restante ocupado por ar. Uma enfermeira encaixa uma seringa nesse
frasco e retira 10 mL do medicamento, sem que tenha entrado ou saído ar do frasco. Considere
que durante o processo a temperatura do sistema tenha permanecido constante e que o ar
dentro do frasco possa ser considerado um gás ideal.
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Na situação final em que a seringa com o medicamento ainda estava encaixada no frasco, a
retirada dessa dose fez com que a pressão do ar dentro do frasco passasse a ser, em relação
à pressão inicial,
a) 60% maior.
b) 40% maior.
c) 60% menor.
d) 40% menor.
e) 25% menor.
15. (Uftm) Considere os processos termodinâmicos isobárico, isotérmico, isocórico e
adiabático em um gás ideal. É correto afirmar que, nos processos
a) isotérmicos, a densidade do gás permanece constante.
b) isocóricos, a pressão diminui e a temperatura aumenta.
c) adiabáticos, ocorrem trocas de calor com o meio exterior.
d) isobáricos, a razão entre volume e temperatura é constante.
e) isobáricos, a pressão é proporcional ao volume.
16. (Pucrj) Um processo acontece com um gás ideal que está dentro de um balão
extremamente flexível em contato com a atmosfera. Se a temperatura do gás dobra ao final do
processo, podemos dizer que:
a) a pressão do gás dobra, e seu volume cai pela metade.
b) a pressão do gás fica constante, e seu volume cai pela metade.
c) a pressão do gás dobra, e seu volume dobra.
d) a pressão do gás cai pela metade, e seu volume dobra.
e) a pressão do gás fica constante, e seu volume dobra.
17. (Uesc)
Considere 4,0mols de um gás ideal, inicialmente a 2,0ºC, que descrevem um ciclo, conforme a
figura. Sabendo-se que a constante dos gases R = 0,082atm L/mol.K e 1,0atm = 1,0.105Pa,
a análise da figura permite afirmar:
a) O sistema apresenta a energia interna máxima no ponto D.
b) A temperatura da isoterma que contém o ponto C é igual a 27,0ºC.
c) O sistema recebe, ao realizar a compressão isotérmica, 86,01J de energia.
d) O trabalho realizado pelo gás, em cada ciclo, é aproximadamente igual a 180,0W/s.
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e) O sistema, ao realizar a expansão isobárica, apresenta a variação da temperatura de 67,0K.
18. (Uerj) A bola utilizada em uma partida de futebol é uma esfera de diâmetro interno igual a
20 cm. Quando cheia, a bola apresenta, em seu interior, ar sob pressão de 1,0 atm e
temperatura de 27 ºC.
Considere π = 3, R = 0,080 atm.L.mol-1.k-1 e, para o ar, comportamento de gás ideal e massa
molar igual a 30 g.mol-1.
No interior da bola cheia, a massa de ar, em gramas, corresponde a:
a) 2,5
b) 5,0
c) 7,5
d) 10,0
19. (Ifsp) No alto de uma montanha a 8 ºC, um cilindro munido de um êmbolo móvel de peso
desprezível possui 1 litro de ar no seu interior. Ao levá-lo ao pé da montanha, cuja pressão é
de 1 atmosfera, o volume do cilindro se reduz a 900 cm3 e sua temperatura se eleva em 6 ºC. A
pressão no alto da montanha é aproximadamente, em atm, de
a) 0,66.
b) 0,77.
c) 0,88.
d) 0,99.
e) 1,08.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Em abril de 2010, erupções vulcânicas na Islândia paralisaram aeroportos em vários países da
Europa. Além do risco da falta de visibilidade, as cinzas dos vulcões podem afetar os motores
dos aviões, pois contêm materiais que se fixam nas pás de saída, causando problemas no
funcionamento do motor a jato.
20. (Unicamp) Uma erupção vulcânica pode ser entendida como resultante da ascensão do
magma que contém gases dissolvidos, a pressões e temperaturas elevadas. Esta mistura
apresenta aspectos diferentes ao longo do percurso, podendo ser esquematicamente
representada pela figura a seguir, onde a coloração escura indica o magma e os discos de
coloração clara indicam o gás.
Segundo essa figura, pode-se depreender que
a) as explosões nas erupções vulcânicas se devem, na realidade, à expansão de bolhas de
gás.
b) a expansão dos gases próximos à superfície se deve à diminuição da temperatura do
magma.
c) a ascensão do magma é facilitada pelo aumento da pressão sobre o gás, o que dificulta a
expansão das bolhas.
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d) a densidade aparente do magma próximo à cratera do vulcão é maior que nas regiões mais
profundas do vulcão, o que facilita sua subida.
21. (Ufrgs) Considere as afirmações a seguir, sobre gases ideais.
I. A constante R presente na equação de estado de gases pV = nRT tem o mesmo valor para
todos os gases ideais.
II. Volumes iguais de gases ideais diferentes, à mesma temperatura e pressão, contêm o
mesmo número de moléculas.
III. A energia cinética média das moléculas de um gás ideal é diretamente proporcional à
temperatura absoluta do gás.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III.
22. (Ufal) Um gás ideal possui, inicialmente, volume V0 e encontra-se sob uma pressão p0. O
gás passa por uma transformação isotérmica, ao final da qual o seu volume torna-se igual a
V0/2. Em seguida, o gás passa por uma transformação isobárica, após a qual seu volume é
2V0. Denotando a temperatura absoluta inicial do gás por T0, a sua temperatura absoluta ao
final das duas transformações é igual a:
a) T0/4
b) T0/2
c) T0
d) 2T0
e) 4T0
23. (Pucrj) Seja um mol de um gás ideal a uma temperatura de 400 K e à pressão atmosférica
po. Esse gás passa por uma expansão isobárica até dobrar seu volume. Em seguida, esse gás
passa por uma compressão isotérmica até voltar a seu volume original. Qual a pressão ao final
dos dois processos?
a) 0,5 po
b) 1,0 po
c) 2,0 po
d) 5,0 po
e) 10,0 po
24. (Unirio) Exploração e Produção do Pré-sal.
“As reservas de gás do campo de Tupi podem chegar a 1,6 bilhão de barris, de acordo com a
Petrobras.”
Gazeta Mercantil
Embora a notícia acima seja alvissareira, ela não é clara do ponto de vista termodinâmico. Isto
porque não são fornecidos os valores da pressão e da temperatura, para os quais é calculado
o volume do gás. Admita que um volume desse gás é coletado no pré-sal a uma temperatura
de 57 °C e a uma pressão de 275 atm e que esta quantidade de gás é liberada ao nível do mar
a uma temperatura de 27 °C. Pode-se afirmar que, para calcular o volume de gás liberado ao
nível do mar, deve-se multiplicar o volume inicial de gás coletado, pelo fator
a) 625
b) 500
c) 375
d) 250
e) 125
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25. (Unesp) Por meio de uma bomba de ar comprimido, um tratorista completa a pressão de
(
)
um dos pneus do seu trator florestal, elevando-a de 1,1 ⋅ 105 Pa 16 lbf / pol2 para
(
)
1,3 ⋅ 105 Pa 19 lbf / pol2 , valor recomendado pelo fabricante.
Se durante esse processo a variação do volume do pneu é desprezível, o aumento da pressão
no pneu se explica apenas por causa do aumento
a) da temperatura do ar, que se eleva em 18% ao entrar no pneu, pois o acréscimo do número
de mols de ar pode ser considerado desprezível.
b) da temperatura do ar, que se eleva em 36% ao entrar no pneu, pois o acréscimo do número
de mols de ar pode ser considerado desprezível.
c) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 18%, pois o acréscimo de
temperatura do ar pode ser considerado desprezível.
d) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 28%, pois o acréscimo de
temperatura do ar pode ser considerado desprezível.
e) do número de mols de ar introduzidos no pneu, que aumenta em 36%, pois o acréscimo de
temperatura do ar pode ser considerado desprezível.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[E]
Da equação de Clapeyron:
pV
n R T= p V ⇒ T=
.
nR
Essa expressão nos mostra que a temperatura é diretamente proporcional ao produto p × V.
p V = 0,6
 M M

T=
pN V=
N 0,8
R TM < TN .

pR VR = 0,6
Resposta da questão 2:
[C]
Considerando o processo isotérmico e comportamento de gás perfeito para o ar, da equação
geral dos gases:
p V p0 V0
=
⇒ 140 ⋅ 1,42 × 10−2 =⋅
1 V2 ⇒ V2 =
198 × 10−2 m3 ⇒
T
T0
V2 ≅ 2 m3 .
Resposta da questão 3:
[C]
Se o processo é adiabático, então a quantidade de calor trocada é nula (Q = 0). Como se trata
de uma compressão, o trabalho realizado pela força de pressão do gás é negativo (W < 0).
Recorrendo então à primeira lei da termodinâmica:
− W ⇒ ΔU > 0 (aquecimento).
ΔU =
Q − W ⇒ ΔU =
Da equação de Clapeyron:
T
T ↑ V ↓ ⇒ p ↑  .
pV n R T ⇒
p nR
=
=
V 
A pressão é diretamente proporcional a temperatura e inversamente proporcional ao volume.
Se a temperatura aumenta e o volume diminui, a pressão aumenta.
Resposta da questão 4:
[B]
Se o processo é isotérmico, a temperatura é constante. Da equação de Clapeyron:
PV
=
nR T
⇒
PV
= cons tan te.
↓
constante
Resposta da questão 5:
[B]
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Como as deformações nas paredes do recipiente são desprezíveis, o volume é constante.
Considerando comportamento de gás ideal, da lei geral dos gases:
p1 V p2 V
T2
.
=
⇒ p=
2 p1
T1
T2
T1
T2 > T1 ⇒
p2 > p1.
Resposta da questão 6:
[C]
Dados: T1 = 200 °C = 473 K; T2 = 400 °C = 673 K.
Como a transformação é isobárica, aplicando a lei geral dos gases, vem:
V1 V2
=
T1 T2
⇒
V1
V
= 2
473 673
⇒
V2 673
=
V1 473
⇒
V2
≅ 1,4.
V1
Resposta da questão 7:
ANULADA.
Questão anulada pelo gabarito oficial.
Nota: a questão é boa e poderia ser utilizada caso o enunciado fosse algo como:
“... Considerando a mistura como sendo um gás ideal, podemos afirmar que a temperatura
interna no cilindro atingiu aproximadamente:”
Ou
“... Considerando a mistura como sendo um gás ideal, qual das alternativas mais se aproxima
da temperatura interna atingida no cilindro:”
Dados: V1 = 200cm3 ; p1 = 1,01× 105 N / m2 ; T1 = 30°C = 303K; V2 = 20cm3 ; p2 = 2 × 106 N / m2 .
Aplicando a equação geral dos gases:
p1 V1 p2 V2
1,01× 105 × 200 2 × 106 × 20
5 × 105 106
3.000
=
⇒
=
⇒
=
⇒ T2 =
T1
T2
303
T2
300
T2
5
T2 = 600 K.
Resposta da questão 8:
[E]
Dados: T1 = 200 K; T2 = 400 K; n1 = 2 mols; n2 = 2 n1 = 4 mols.
Da equação geral dos gases:
p1 V1 p2 V2
V1
V2
=
⇒
=
⇒
V2= 4 V1 .
n1 T1
n2 T2
2 ( 200 ) 4 ( 400 )
Resposta da questão 9:
[E]
Como a expansão é isotérmica, pela lei geral dos gases:
p0 V0
120 ⋅ 1
p=
V p0 V0 ⇒ =
p
⇒=
p
⇒
V
15
p = 8 atm.
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Resposta da questão 10:
[D]
Comentário: Quando uma bola está totalmente murcha a pressão do ar no seu interior é igual
à pressão atmosférica. Quando enchemos a bola, a indicação do medidor (manômetro) dá a
pressão do ar no seu interior acima da pressão atmosférica. Assim, quando se diz que a bola
foi calibrada com pressão de 0,6 atm, na verdade, o ar no interior da bola está sob pressão de
1 atm + 0,6 atm = 1,6 atm.
Dados: T0 = 32 °C = 273 K; T = 13 °C = 286 K.
Supondo que o ar no interior das bolas comporte-se como gás perfeito, temos:
p0
p
T
286
=
⇒ p=
p0 ⇒ p=
p0 .
T
T0
T0
305
Aplicando essa expressão a cada um dos valores da tabela dada:
286
p
0,6 ⇒ p
0,56 atm.
=
=
A
A
305
286
pB
0,7 ⇒ =
pB 0,67 atm.
=
305
286
pC
0,8 ⇒ =
pC 0,75 atm.
=
305
286
pD
0,9 ⇒ =
pD 0,84 atm.
=
305
286
p=
1,0 ⇒ p=
0,93 atm.
E
E
305
Os cálculos mostram que somente as bolas B, C, D e E satisfazem as condições impostas.
Resposta da questão 11:
[D]
Para um gás ideal e monoatômico, a relação entre a energia interna, pressão e volume é dada
por:
3
ΔU =
⋅ p ⋅ ΔV
2
Isolando a pressão:
2 ΔU
2 ⋅ 0,360kJ
=
p
=
⇒=
p 40kPa
3 ΔV 3 ⋅ (8 ⋅ 10−3 − 2 ⋅ 10−3 )m3
Resposta da questão 12:
[B]
m 3,6 ⋅ 104 kg ; M
= 18 =
g 18 ⋅ 10−3 kg ; R =
Dados: =
8 ⋅ 10−2 atm ⋅ L/mol ; T= 227º C= 5 ⋅ 102 K ;
P = 30 atm .
Usando a equação de Clapeyron:
PV=
m
mRT 3,6 × 104 × 8 × 10−2 × 5 × 102
RT ⇒ V=
=
M
MP
18 × 10−3 × 30
⇒
V 2,67 × 106 L.
=
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Resposta da questão 13:
[B]
O enunciado trata de uma transformação gasosa com volume constante, devido à dilatação de
P.V
o recipiente ser desconsiderada, ou seja,
= k onde:
T
P: pressão do gás;
T: temperatura do gás;
V: volume do gás, que é constante;
k : constante.
P.V
k
= k → P = .T (função da transformação gasosa)
T
V
k
é uma constante, a função que representa a transformação gasosa nos mostra que o
Como
V
aumento da temperatura (T) provocará o aumento da pressão (P).
Como o gás é exposto ao sol por certo tempo, ele irá receber calor proveniente do sol, que
provocará o aumento de sua temperatura com o respectivo aumento de sua pressão.
Diagrama [A]: o valor da pressão de i para f se manteve constante, ou seja, não aumentou
como previsto. FALSO!
Diagrama [B]: os valores da pressão e da temperatura aumentaram de i para f como previsto.
VERDADEIRO!
Diagrama [C]: o valor da temperatura de i para f se manteve constante, ou seja, não aumentou
como previsto. FALSO!
Diagrama [D]: o valor da temperatura diminuiu de i para f, ou seja, não aumentou como
previsto. FALSO!
Diagrama [E]: além do valor da temperatura ter diminuído de i para f, a pressão se manteve
constante, ou seja, não aumentaram como previsto. FALSO!
Resposta da questão 14:
[D]
O volume inicial (V0) de ar no frasco é:
V0 =50 − 35 ⇒ V0 =15 mL.
Como foram retirados 10 mL de líquido e as paredes do frasco não murcharam, como indica a
figura, o volume (V) ocupado pelo ar passa a ser:
V =15 + 10 ⇒ V =25 mL.
Sendo constante a temperatura, e p e p0 as respectivas pressões final e inicial do ar, aplicando
a Lei Geral dos Gases:
p=
V p0 V0 ⇒ p ( 25
=
) p0 (15 )
⇒=
p
15
p0 ⇒ =
p 0,6 p0
25
⇒
p = 60% p0 .
Então, a pressão final é 40% menor, em relação à pressão inicial.
Resposta da questão 15:
[D]
Num processo isobárico, a pressão é constante.
Da Equação Geral dos Gases:
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p V1
T1
=
p V2
T2
⇒
V1 V2
=
= k (constante).
T1 T2
Resposta da questão 16:
[E]
Se o balão é extremamente flexível, a transformação é isobárica, sendo a pressão constante,
igual à pressão atmosférica.
Aplicando a lei geral:
p1 V1 p2 V2
p V1 p V2
=
⇒
=
⇒ V=
2 V1.
2
T1
T2
T
2T
Resposta da questão 17:
[B]
Pela equação de Clapeyron, temos: PV = nRT → T =
PV
8,2x12
=
= 300K = 27 0 C .
nR 4 x0,082
Resposta da questão 18:
[B]
OBS: se a pressão do ar no interior da bola é de 1 atm a bola está “vazia” ou “murcha”. Quando
se diz que a bola está sob pressão de 1 atm, refere-se à pressão manométrica, ou seja, acima
da pressão atmosférica. Portanto, no caso, a pressão no interior da bola é de 2 atm. No
entanto, resolvamos com os dados fornecidos.
Dados: D = 20 cm ⇒ R = 10 cm = 1 dm; p = 1 atm; T = 27 °C = 300 K; M = 30 g/mol;
R = 0,08 atm·L/mol·K; π = 3.
Calculando o volume da bola:
4
4
3
V = πR3 =(3)(1)3 ⇒ V = 4 dm = 4 L.
3
3
Da equação de Clapeyron:
(
(
)
30 g
× 1( atm ) × 4 ( L )
mol
Mp V
120
m
RT ⇒ m =
⇒ m =
⇒
pV = =
M
RT
0,08 atm ⋅ L
× 300 ( K ) 24
mol ⋅ K
m = 5 g.
)
Resposta da questão 19:
[C]
Dados: T1 = 8 °C = 281 K; V1 = 1 L; P2 = 1 atm; V2 = 900 cm3 = 0,9 L; T2 = T1 + 6 = 287 K.
Considerando o ar com gás ideal, pela equação geral dos gases ideais:
P1 V1 P2 V2
P1 (1) 1( 0,9 )
252,9
⇒
=
⇒
=
⇒ P
=
1
T1
T2
281
287
287
P1 = 0,88 atm.
Resposta da questão 20:
[A]
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GASES
Conforme sugere a figura, à medida que as bolhas sobem, elas sofrem expansão, pois reduzse a pressão sobre elas.
Resposta da questão 21:
[E]
Analisando cada uma das afirmações.
I. Correta. Por isso ela é chamada de constante universal.
II. Correta. Da equação de Clapeyron:
p V
. Se os gases apresentam a mesma pressão, o mesmo volume e a
R T
mesma temperatura, eles contêm o mesmo número de mols, portanto, o mesmo número de
moléculas.
III. Correta. É exatamente o que afirma a equação de Boltzmann: ec = k T.
PV = n R T ⇒ n =
Resposta da questão 22:
[E]
Dados: Estado inicial → p = p0; V = V0 e T = T0.
1ª Transformação → Isotérmica: T1 = T0 e V1 =
V0
2
.
V
p1 0
p1V1 p0 V0
2= p0 V0 ⇒ p1= p ⇒ p= 2p .
=
⇒
0
1
0
T1
T0
T0
T0
2
2ª Transformação → Isobárica: p2 = p1; V2 = 2 V0.
V0
p1 2V0 p1 2
p2 V2 p1V1
2
1
=
⇒
=
⇒
=
⇒
T2
T1
T2
T0
T2 2T0
T2 = 4T0.
Resposta da questão 23:
[C]
O diagrama a seguir ilustra a situação descrita.
Aplicando a equação geral dos gases:
p0 ( 2 V0 )
p V
p A VA pB VB
=
⇒ 0 0 =
⇒ TB = 2 T0.
TA
TB
T0
TB
p V
p V
p A VA pC VC
=
⇒ 0 0 = C 0 ⇒ pC = 2 p0.
TA
TC
T0
2T0
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GASES
Resposta da questão 24:
[D]
Dados: p0 = 1 atm; p = 275 atm; T0 = 27 °C = 300 K; T = 57 °C = 330 K.
Aplicando a lei geral dos gases:
p0 V0 p V
=
T0
T
⇒
V0=
p T0
p0 T
V
⇒
V0=
275 × 300
V
1× 330
⇒
V0= 250 V.
Resposta da questão 25:
[C]
Da equação geral:
O aumento da pressão deve-se substancialmente ao acréscimo do número de mols.
p1 V1 p2 V2
=
n1 T1 n2 T2
⇒
n2 p2 1,3
= = =
1,18
n1 p1 1,1
⇒
n2 =
1,18 n1.
Ou seja, o número de mols aumenta em 18%.
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