Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC
Centro de Ciências Tecnológicas – CCT
Departamento de Química - DQM
DISCIPLINA: Química Geral e Inorgânica
QGI0001
CURSO: Engenharia de Produção
e sistemas
LISTA DE EXERCÍCIOS 03 – Gases
Para os cálculos, considerar 1 atm ~1bar = 105 Pa
1. Imagine que, ao empurrar o pistão de uma bomba de bicicleta, o volume dentro da
bomba diminui de 100 cm3 para 20 cm3 antes que o ar comprimido flua para o pneu.
Supondo que essa compressão é isotérmica, calcule a pressão do ar comprimido na
bomba, se a pressão inicial era 1,0 atm.
Transformação isotérmica: p1V1 = p2V2
p1 = 1,0 atm
V1 = 100 cm3
V2 = 20 cm3
2. Uma lata de aerosol de 250 mL a 25 oC e 1,0 atm foi lançada num incinerador. Quando
a lata alcançou 625 oC, ela explodiu. Qual era a pressão na lata no momento da
explosão?
Considerando o volume da lata constante e igual a 250 mL:
T1 = 25 oC = 25 + 273 = 298 K
T2 = 625 oC = 625 + 273 = 898 K
p1 = 1,0 atm
3. Um balão de hélio tem volume igual a 22,5 L ao nível do mar e temperatura de 18 oC. O
balão é resfriado a pressão constante até a temperatura de -15 oC. Qual é o volume do
balão nessas condições?
Transformação a pressão constante:
T1 = 18 oC = 291 K
T2 = -15 oC = 258 K
V1 = 22,5 L
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4. Calcule a que temperatura 8,8 mg de CO2 ocupam um volume de 20 mL sob pressão de
0,41 atm.
Equação Geral dos Gases: pV = nRT
p = 0,41 atm ~ 0,41 bar = 0,41.105 Pa
V = 20 mL = 20 cm3 = 20.10-6 m3
R = 8,314 J/K.mol
m = 8,8mg = 8,8.10-3g, então
5. O gás oxigênio (O2) é comercializado em cilindros de 50 L e apresenta uma pressão de
200 atm na temperatura ambiente.
a) Qual a massa de oxigênio contida no cilindro, supondo uma temperatura ambiente
de 27 °C?
Massa de O2: m = n.MM
Equação geral dos gases: PV = nRT, então
p = 200 atm ~ 2,00.107 Pa
V = 50 L = 50.10-3 m3
R = 8,314 J/K.mol
T = 27 oC = 300 K
Cálculo da massa de O2:
n = 400 mol
MM = 32 g/mol
m = 400(mol) . 32(g/mol) = 12800g ou ~13 kg
b) Que volume o oxigênio do cilindro ocuparia nesta mesma temperatura, mas na
pressão de 1,0 atm?
mesma temperatura: p1V1 = p2V2
p1 = 200 atm
p2 = 1,0 atm
V1 = 50 L
6. Uma concentração de 0,4% de CO no ar (em volume) produz a morte de um indivíduo
em um tempo relativamente curto. O motor desajustado de um carro pode produzir 0,67
mol de CO por minuto. Se o carro ficar ligado numa garagem fechada, com volume de
4,1.104 L, a 27 °C, em quanto tempo a concentração de CO atingirá o valor mortal?
(Suponha que a pressão total se mantém constante e igual a 1 atm, e que a concentração
inicial de CO no ar é nula)
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1. Determinar a quantidade de CO que é mortal numa garagem de 41.000L: 0,4% do
volume total:
2. Calcular a quantidade de matéria (número de mols) de CO correspondente ao volume
mortal nas condições de p e T da garagem:
V = 164 L = 0,164 m3
p = 1,0 atm ~ 1,0.105 Pa
T = 27 oC = 300 K
pV = nRT (sendo que R = 8,314 J/K.mol)
3. Calcular em quanto tempo é formada a quantidade de CO considerada mortal:
Produção de CO = 0,67 mol/min
1 min – 0,67 mol
t
– 6,57 mol