Lista 1 do
2°semestre
Aula 17 – Estudo dos gases
perfeitos
Aula 18- Equação de
Clapeyron
Aula 19- Lei geral dos
gases e misturas
Aula 20- Gases
perfeitos
1- Dudu é apaixonado por
jogar futebol. Certo dia, ele combinou com seus amigos jogar uma partida na
quadra de seu prédio, à noite. Durante a tarde ele procurou sua bola e
encontrou-a ao Sol, verificando que estava bem cheia. No entanto, à noite, seus
amigos reclamaram que ele poderia ter enchido melhor a bola. Sabendo que na
noite do jogo estava bem frio, como você explicaria o fato da bola ter ficado um
pouco murcha?
2-Um gás perfeito está sob
pressão de 20atm, na temperatura de 200K e apresenta um volume de 40 litros. Se
o referido gás tiver sua pressão alterada para 40atm, na mesma temperatura, qual
será o novo volume?
3-(PUC) Quando usamos um
desodorante na forma de spray temos a sensação de frio. Isto se deve ao fato que
o spray:
a) Está dentro da lata em
estado líquido e na temperatura ambiente. Ao sair da lata, passa para o estado
de vapor roubando calor do ambiente.
b) Já estava frio quando
fechado na lata, pois todo vapor para se condensar deve ter sua pressão
aumentada, provocando redução de sua temperatura.
c) Já estava frio quando
acondicionado na lata, pois todo vapor só se condensa quando a temperatura
diminui.
d) Já estava frio quando
fechado na lata, pois todo vapor para se condensar, deve ter sua pressão
diminuída, provocando, como conseqüência, redução de sua
temperatura.
e) Já estava frio quando
colocado na lata, pois esta é feita de metal, o qual tem a propriedade de roubar
calor do interior da lata rapidamente.
4-(PUC) A pressão do ar no interior
dos pneus é recomendada pelo fabricante para a situação em que a borracha está
fria. Quando o carro é posto em movimento, os pneus se aquecem, seus volumes têm
alterações desprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas dos mesmos.
Considere que os pneus de um veículo tenham sido calibrados a 17°C com uma
pressão de 1,7x10¦N/m2. Após rodar por uma hora, a temperatura dos
pneus chega a 37°C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado
de:
a) 1,8 x
105N/m2
b) 3,7 x 105 N/m2
c) 7,8 x 104
N/m2 d)
8,7 x 105 N/m2
5-(Ufmg) Uma seringa, com a
extremidade fechada, contém uma certa quantidade de ar em seu interior. Sampaio
puxa, rapidamente, o êmbolo dessa seringa, como mostrado nesta
figura:
Considere o ar como um gás
ideal. Sabe-se que, para um gás ideal, a energia interna é proporcional à sua
temperatura.
Com base nessas
informações, é CORRETO afirmar que, no interior da
seringa,
a) a pressão do ar aumenta
e sua temperatura diminui.
b) a pressão do ar diminui
e sua temperatura aumenta.
c) a pressão e a
temperatura do ar aumentam.
d) a pressão e a
temperatura do ar diminuem.
6-(Ufmg) Um cilindro tem como tampa
um êmbolo, que pode se mover livremente.
Um gás, contido nesse
cilindro, está sendo aquecido, como representado na
figura.
Assinale a alternativa cujo
diagrama MELHOR representa a pressão em função da temperatura nessa
situação.
7-(Uerj) Um equilibrista se
apresenta sobre uma bola, calibrada para ter uma pressão de 2,0atm a uma
temperatura de 300K. Após a apresentação, essa temperatura elevou-se para
306K.
Considere desprezível a
variação no volume da bola.
Calcule a pressão interna
final da bola.
8-(PUC) A panela de pressão
utilizada em nossas casas cozinha mais rapidamente os alimentos. Por quê? Marque
a resposta correta.
a) A panela de pressão não
altera o tempo de cozimento.
b) nenhuma é
correta.
c) Os alimentos são cozidos
a uma temperatura mais elevada que nas panelas comuns.
d) Aumentando a pressão, a
água penetra melhor nos alimentos; em conseqüência, cozinha
melhor.
e) Aumentando a pressão,
diminui o volume dos alimentos; em conseqüência, cozinha
melhor.
9-(Uefs) Dois recipientes A e B de
mesmo volume V são conectados através de um tubo curto, de volume desprezível, e
dotado de um a torneira inicialmente fechada. O recipiente A contém N mols de um
gás ideal a uma temperatura T e no recipiente B é feito vácuo. Considere que
todo o sistema seja isolado adiabaticamente. Após a torneira ser aberta e o
sistema atingir o equilíbrio, a temperatura do gás será:
a) T/ 4 b) T/2 c) T d)
2T e)
4T
10-(Mackenzie)
No estado D, a massa de gás
ocupa um volume de:
a) 2,40 litros b) 2,80 litros c) 3,00 litros
d) 3,60 litros e) 4,00 litros
11-(Puc) No esporte de mergulho
submarino, há risco de doenças graves pelo chamado mal descompressivo, que
ocorre quando o mergulhador sobe muito rápido à superfície, formando-se bolhas
de nitrogênio nos tecidos e no sangue. Isto ocorre porque:
a) sendo constante a
pressão interna dos pulmões enquanto o mergulhador sobe, os gases ficam presos
nos tecidos e no sangue, não sendo possível eliminá-los.
b) a alta pressão externa
da água a grandes profundidades impede a expiração do ar pelos
pulmões.
c) volume dos pulmões se
contrai rapidamente na subida, impedindo a eliminação do
ar;
d) a densidade do
nitrogênio dissolvido nos tecidos e no sangue é cada vez maior à medida que o
mergulhador sobe;
e) os gases diluídos no
sangue expandem-se rapidamente, não sendo possível eliminá-los a tempo através
da respiração.
12-(Uel) Um "freezer" é programado
para manter a temperatura em seu interior a -19°C. Ao ser instalado, suponha que
a temperatura ambiente seja de 27°C. Considerando que o sistema de fechamento da
porta a mantém hermeticamente fechada, qual será a pressão no interior do
"freezer" quando ele tiver atingido a temperatura para a qual foi
programado?
a) 0,72 atm b) 0,78 atm c) 0,85 atmd) 0,89 atme) 0,94
atm
13-(Ufg) Um gás ideal está
encerrado em um cilindro provido de um êmbolo, que pode se deslocar
livremente.
Se o gás sofrer uma
expansão rápida,
( ) a pressão p e o volume V irão variar de
tal modo que o produto pV permanece constante.
( ) sua energia interna
diminuirá.
( ) a quantidade de calor, trocada entre ele
e a vizinhança, será desprezível.
( ) a velocidade média das moléculas
aumentará.
14-(Fuvest) Um equipamento possui um
sistema formado por um pistão, com massa de 10kg, que se movimenta, sem atrito,
em um cilindro de secção transversal S = 0,01m2. Operando em uma
região onde a pressão atmosférica é de 10,0×104 Pa (1 Pa = 1
N/m2), o ar aprisionado no interior do cilindro mantém o pistão a uma
altura H = 18 cm.
Quando esse sistema é
levado a operar em uma região onde a pressão atmosférica é de 8,0×104
Pa, mantendo-se a mesma temperatura, a nova altura H no interior do cilindro
passa a ser aproximadamente de
a) 5,5 cm b) 14,7 cm
c) 20 cm d) 22 cm e) 36 cm
15-(Uece) Numa transformação
isobárica, a temperatura absoluta de uma amostra de gás ideal é diretamente
proporcional à(ao):
a) sua massa b) sua
densidade
c) volume ocupado pelo
gás d) seu número de
moles
a) 327
°C
b) 300
°C
c) 273
°C
d) 212
°C
e) 180
°C
17-( Ufrs) Um gás ideal sofre uma
compressão adiabática durante a qual sua temperatura absoluta passa de T para
4T. Sendo P a pressão inicial, podemos afirmar que a pressão final
será
a) menor do que P. b) igual a P. c) igual a 2 P.
d) igual a 4 P. e) maior do que 4
P.
18-(Unicamp) Um cilindro de 2,0 litros
é dividido em duas partes por uma parede móvel fina, conforme o esquema a
seguir. O lado esquerdo do cilindro contém 1,0mol de um gás ideal. O outro lado
contém 2,0 mols do mesmo gás. O conjunto está à temperatura de 300 K.
Adote R = 0,080
atm.l/mol.K
a) Qual será o volume do
lado esquerdo quando a parede móvel estiver equilibrada?
b) Qual é a pressão nos
dois lados, na situação de equilíbrio?
19-(Fuvest) Uma certa quantidade de
gás perfeito passa por uma transformação isotérmica. Os pares de pontos pressão
(P) e volume (V), que podem representar esta transformação,
são:
a) P= 4; V= 2 e P= 8; V=
1 b) P= 3; V= 9 e P= 4; V=
16
c) P= 2; V= 2 e P= 6; V=
6 d) P= 3; V= 1 e P= 6; V= 2 e) P= 1; V= 2 e P= 2; V=
8
20-(Ufpe) Qual dos gráficos a seguir
melhor representa o que acontece com a pressão no interior de um recipiente
contendo um gás ideal, a volume constante, quando a temperatura
aumenta?
21-(Unesp) Dois gases ideais,
denominados G1
e G2 ocupam volumes idênticos, porém p1 =2p2 e
T2 =3/5T1 (p e T são, respectivamente, pressão e
temperatura absoluta). Se o número de mols de G1 é 12, qual será o
número de mols de G2 ?
a) 10
b) 6 c) 14,4 d) 7,2
e) 12
22-(Ufmg) Um gás encerrado num
recipiente, cujo volume pode variar, tem sua temperatura aumentada de 20°C para
100°C em uma transformação isobárica.
Nesse processo, a densidade
do gás
a) aumenta, mas não chega a
ser duplicada.
b) diminui, mas não chega a
reduzir-se à metade.
c) não sofre variação
alguma.
d) torna-se 5 vezes
maior.
e) torna-se 5 vezes
menor.
23-(Mackenzie) Certa massa de gás ideal
sofre uma transformação Isobárica, com sua temperatura absoluta T variando
proporcionalmente ao seu volume V. Sendo P a pressão desse gás, a melhor
representação gráfica dessa transformação é:
24-(Puc) Um recipiente rígido
contém gás perfeito sob pressão de 3 atm. Sem deixar variar a temperatura, são
retirados 4 mols do gás, fazendo com que a pressão se reduza a 1 atm. O número
de mols existente inicialmente no recipiente era
a) 6 b) 8 c) 10 d) 12
e) 16
25-(Unicamp) Uma sala tem 6 m de
largura, 10 m de comprimento e 4 m de altura. Deseja-se refrigerar o ar dentro
da sala. Considere o calor específico do ar como sendo 30 J/ (mol K) e use R= 8
J/ (mol K).
a) Considerando o ar dentro
da sala como um gás ideal à pressão ambiente (P = 105 N/m2
), quantos moles de gás existem dentro da sala a 27 °C?
b) Qual é a quantidade de
calor que o refrigerador deve retirar da massa de ar do item (a) para resfriá-la
até 17 °C?
26-Se você colocar uma bola de
futebol, bem cheia, dentro do congelador por algumas horas, o que deverá
acontecer com o volume da bola? Por que?
27-Se você encher uma bexiga
ao nível do mar e depois levá-la ao alto de uma montanha, o que ocorrerá com o
volume da bexiga?
28-(Fuvest) O cilindro da figura a
seguir é fechado por um êmbolo que pode deslizar sem atrito e está preenchido
por uma certa quantidade de gás que pode ser considerado como ideal. À
temperatura de 30°C, a altura h na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio vale
20cm( ver figura; h se refere à superfície inferior do êmbolo). Se, mantidas as
demais características do sistema, a temperatura passar a ser 60°C, o valor de h
variará de, aproximadamente:
a)
5%.
b)
10%.
c)
20%.
d)
50%.
e)
100%.
29-(Unesp) Ar do ambiente, a 27°C,
entra em um secador de cabelos (aquecedor de ar), e dele sai a 57°C, voltando
para o ambiente.
Qual a razão entre o volume
de uma certa massa de ar quando sai do secador e o volume dessa mesma massa
quando entrou no secador?
30-(Unesp) A que temperatura se
deveria elevar certa quantidade de um gás ideal, inicialmente a 300K, para que
tanto a pressão como o volume se dupliquem?
31-(Unesp) Um recipiente de paredes
rígidas contém certa massa de um gás perfeito (gás ideal), à pressão
P1
e temperatura T1. Retira-se do gás determinada quantidade de calor, e
a temperatura cai à metade do valor inicial.
a) Qual o novo valor da
pressão do gás?
b) Localize nos eixos a
seguir dos novos valores da temperatura e da pressão. Esboce um gráfico
mostrando como a pressão varia com a temperatura (este resultado é conhecido
como lei de Charles).
32-(Cesgranrio) Um gás ideal evolui de um
estado A para um estado B, de acordo com o gráfico representado a seguir. A
temperatura no estado A vale 80K.
Logo, sua temperatura no
estado B vale:
a) 120K. b) 180K
. c) 240K. d)
300K. e) 360K.
33-(Unicamp) Calibra-se a pressão dos
pneus de um carro em 30psi (libras-força/polegada2) usando nitrogênio
na temperatura ambiente (27°C). Para simplificar os cálculos adote: 1
polegada=2,5cm; 1 libras-força=5,0N e a constante universal dos gases
R=8,0J/mol.K.
a) Quanto vale essa pressão
em N/m2?
b) Faça uma estimativa do
volume do pneu e com a mesma estime o número de moles de nitrogênio contidos no
pneu.
c) Em um dia quente a
temperatura do pneu em movimento atinge 57°C. Qual a variação percentual da
pressão no pneu.
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