Química – Frente IV – Físico-Química Prof. Vitor Terra Lista 01 – Introdução ao Estudo dos Gases EXERCÍCIOS DE REVISÃO transformação para um gás ideal, a curva que representa 1. O volume de água médio que flui a cada segundo em uma turbina da Usina Hidrelétrica de Itaipu é de 700 m³. Determine esse volume em L. e) Em uma transformação isocórica de um gás ideal, o ________ e a razão entre ________ e _____________ permanecem constantes. V = _________ L 2. A pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude. Em Caraguatatuba (nível do mar - altitude zero), ela vale 760 mmHg. Já em Campos do Jordão (altitude de 1650m), o valor é 610 mmHg, enquanto no pico do Monte Everest (altitude de 8850m), a pressão atmosférica atinge 240 mmHg. Encontre o valor da pressão atmosférica em Campos do Jordão e no pico do Everest em atm. PCampos = _______ atm o processo é um ramo de ____________. PEverest = _______ atm f) O volume inicial de um gás ideal é 25L e a temperatura inicial é 200K. Se o gás sofre uma transformação isobárica e atinge a temperatura de 400K, o seu volume final será de _____ L. 6. Dez litros de gás hidrogênio (H2) foram medidos a 27°C e 700 mmHg de pressão. Qual será o novo volume do gás a 87°C e 600 mmHg de pressão? Considere que o H2 se comporte idealmente. 3. A temperatura mais alta registrada no mundo é de 56,7°C, no Vale da Morte, Califórnia, EUA, enquanto a temperatura mais baixa é de -89,2°C na Estação Vostok, Antártida. Expresse essas temperaturas em K. Talta = _______ K Tbaixa = _______ K 4. O núcleo interno do planeta Terra é formado principalmente por uma mistura dos metais níquel e ferro, com volume estimado em 7,6·109 km³. Apesar da temperatura no núcleo interno chegar a 5700K, o núcleo interno se mantém sólido devido à alta pressão de 3,6·105 atm. Expresse o volume, a temperatura e a pressão do núcleo interno terrestre em m³, °C e mmHg, respectivamente. V = _______ m³ T = ______ °C P = ________ mmHg 5. Complete corretamente as lacunas das frases a seguir: a) O volume de um gás é o _________________ pelas suas partículas. Em um gás ideal, o volume de cada partícula é considerado _______________. b) A temperatura de um gás é o grau de __________ médio de suas partículas. Nas leis dos gases ideais, devese utilizar uma escala ___________, e a mais comum V = ____ L EXERCÍCIOS PROPOSTOS 7. (PUC-RJ) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma pressão de 4 atm em um dia frio, à temperatura de 7 °C. O volume e a quantidade de gás injetada são os mesmos. Qual será a pressão de calibração no pneu quando a temperatura atinge 37 °C? a) 21,1 atm d) 760 mmHg b) 4,4 atm e) 2,2 atm c) 0,9 atm 8. (Unicamp - Adaptada) Durante os dias quentes de verão, uma brincadeira interessante consiste em pegar um saco plástico, leve e de cor preta, encher 3/4 do seu volume, com ar, amarrar hermeticamente a sua boca, expondo-o, em seguida aos raios solares. O ar no interior do saco é aquecido, passando a ocupar todo o volume. Como consequência, o saco sobe na atmosfera como um balão. Considere a pressão atmosférica constante durante a brincadeira e considerando ainda que inicialmente o ar estava a 27 °C, calcule a variação da temperatura do ar no interior do saco plástico, entre a situação inicial e a final, quando o gás ocupa todo o volume. de uma massa gasosa, mantendo o volume constante, 9. (Cesgranrio-RJ) Você brincou de encher, com ar, um balão de gás, na beira da praia, até um volume de 1 L e o fechou. Em seguida, subiu uma encosta próxima carregando o balão, até uma altitude de 900 m, onde a pressão atmosférica é 10% menor do que a pressão ao nível do mar. Considerando que a temperatura na praia e na encosta seja a mesma, o volume de ar no balão, em L, após a subida, será de: sua pressão deve ____________. a) 0,8 destas é a escala ___________. c) A pressão exercida por um gás é consequência das ___________ das partículas com as paredes do recipiente que contém o gás. Ao aumentar a temperatura b) 0,9 c) 1,0 d) 1,1 e) 1,2 d) Uma transformação ___________ é aquela na qual a temperatura do gás se mantém constante. Em um gráfico de pressão versus volume desse tipo de CASD Vestibulares Química – Gases 1 10. (Unesp) Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação solventes e propelentes inflamáveis. Por essa razão, as embalagens utilizadas para a comercialização do produto fornecem no rótulo algumas instruções, tais como: 13. (UFRGS-RS) Considere a seguinte transformação que ocorre com uma amostra gasosa de massa “m” apresentando comportamento de um gás ideal. - Não expor a embalagem ao sol. - Não usar próximo a chamas. - Não descartar em incinerador. O gráfico que melhor representa essa transformação é: Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 ºC e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 ºC, a lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata era a) 1,0 atm. b) 2,5 atm. c) 3,0 atm. d) 24,8 atm. e) 30,0 atm. GABARITO 1. V = 700000 L 2. PCampos = 0,80 atm, PEverest = 0,31 atm 3. Talta = 329,8 K, Tbaixa = 183,9 K 11. (Unicamp) Uma garrafa de 1,5 litros, indeformável e seca, foi fechada por uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura de 27°C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57°C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. a) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica? b) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique. 4. V = 7,6·1018 m³, T = 5427 °C, P = 2,73·108 mmHg 5. a) espaço ocupado / desprezível b) agitação / absoluta / Kelvin c) colisões / aumentar d) isotérmica / hipérbole e) volume / pressão / temperatura f) 50 6. 14 L 12. (UFU-MG) A atmosfera é composta por uma camada de gases que se situam sobre a superfície da Terra. Imediatamente acima do solo ocorre uma região da atmosfera conhecida como troposfera, na qual ocorrem as nuvens, os ventos e a chuva. Ela tem uma altura aproximada de 10 km, a temperatura no seu topo é de cerca de - 50 °C e sua pressão é de 0,25 atm (dado: 0K = - 273 °C). Se um balão resistente a altas pressões, cheio com gás hélio até um volume de 10,0 L a 1,00 atm e 27,0 °C é solto, o volume desse balão, quando chegar ao topo da troposfera, será de: 7. B 8. 100°C 9. D 10. C 11. a) 1,1 atm b) 1,0 atm, pois quando a tampa sai, a garrafa passa a ser um recipiente aberto, e a pressão interna deve se igualar com a externa. a) 40,0 L b) 74,1 L c) 36,3 L d) 29,7 L e) 52,5 L 12. D 13. C CASD Vestibulares Química – Gases 2