Centro Universitário Anchieta
Engenharia Química – Físico Química I
Prof. Vanderlei I Paula
Nome:________________________________________________________R.A.____________
1a lista de exercícios/ Data: ___/08/2014 // gabarito 14/05/2014
GABARITO
01 - Recentemente três brasileiros atingiram o cume do monte Everest. Todos usavam um
suprimento extra de oxigênio. Se, durante a escalada, um deles tivesse enchido um balão
flexível com uma certa quantidade de O 2, a uma temperatura de - 48 ºC (225 K), a uma pressão
de 30 kPa, e o balão atingisse um volume de 2,5 L, o volume do mesmo balão, contendo a
mesma quantidade de oxigênio, próximo ao nível do mar, a 100 kPa e a 27 ºC (300 K), seria:
Resposta: 1,0 L
Estado inicial
Estado final
P = 30 KPa
P = 100 KPa
T= -48° C  225 K
T= 27°C  300 K
V= 2,5 L
V=
𝑃 𝑥 𝑉 𝑃2 𝑉2
30 𝑥2,5 100 𝑉2
=
=
=
= 𝑉2 = 1 𝐿
𝑇
𝑇2
225
300
02 - O “hobby” do balonismo fez com que Charles e Gay-Lussac estudassem algumas das
importantes propriedades dos gases. Considerando-se um balão, de paredes rígidas, não
elásticas, com uma abertura inferior, por onde se faz o aquecimento do ar que ascende na
atmosfera quando inflado com ar quente,
01.
02.
03.
04.
a pressão do gás aumenta com o aumento da temperatura.
a densidade do gás decresce com o aumento da temperatura.
o volume do balão aumenta com o aumento da temperatura.
o volume molar do gás aumenta com o aumento da temperatura.
Resposta: 01-E; 02-C; 03-E; 04-C
0.1 – Apesar das “paredes rígidas” do balão há uma abertura no inferior favorecendo o sistema
a manter a pressão constante, logo o aumento da temperatura realiza um aumento do
volume de gás e a variação do aumento do volume que será “perdido” pelo balão.
0.2 -O aumento da temperatura favorece o aumento do volume, como o volume é constante,
haverá perda de massa de gás. Como a densidade é uma relação de massa por volume,
𝑚
logo diminuirá a densidade. 𝑑 =
𝑉
0.3 – O volume do balão permanece constante, pois é formado por paredes rígidas.
0.4 – O volume molar (Vm) é dado por 𝑉𝑚 =
𝑉
𝑛
sendo V = volume do gás, n = n° de mol. Alteração
no volume acarreta alteração no volume molar.
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03 - Os dois balões abaixo representados contêm a mesma substância pura na fase gasosa e
estão sob a mesma pressão.
I
V1 = 1L
T1 = 27C
II
V2 = 4L
T2 = ?
Qual a temperatura em Kelvin no balão II, se ele contém o triplo da massa de gás contida no
balão I?
Resposta: 400K
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
Logo:
𝑃=
𝑛𝑅𝑇
𝑉
Como: n2 = 3 n1
(“se ele contém o triplo da massa de gás contida no balão I”)
T1 = 27° C  300K
𝑃1 = 𝑃2
𝑛1 𝑅𝑇1
𝑛2 𝑅𝑇2
=
𝑉1
𝑉2
𝑛1 𝑅273
3𝑛1 𝑅𝑇2
=
1
4
R é constante em ambos estados – corta R
Do n° de mol importa a proporção – corta n
300 =
3𝑇2
= 𝑇2 = 400 𝐾
4
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1a lista de exercícios/ Data: ___/08/2014 // gabarito 14/05/2014
04 - O gráfico abaixo representa um processo cíclico (ciclo) a que é submetido um gás ideal:
Analise-o. A opção em que aparece a correspondência das etapas numeradas (1  2  3 e 3
 1), com suas respectivas denominações, é:
a)
Isobárica, Adiabática e Isotérmica;
b)
Isovolumétrica, Isobárica e Isotérmica;
c)
Isovolumétrica, isotérmica e Isobárica;
d)
Isotérmica, Isobárica e Isovolumétrica;
e)
Isovolumétrica, Isobárica e Adiabática.
Resposta: C
1  2 o volume mantém constante
2  3 a temperatura mantém constante
3  1 a pressão mantém constante, variando a T e V.
05- Uma amostra de ozônio ocupa 250 mL a 27ºC. Que volume ocupará a 87ºC, se não houver
variação de pressão?
a)
1000 mL
b)
350 mL
c)
300 mL
d)
273 mL
e)
257 mL
Resposta: C
𝑉 𝑉2
250
𝑉2
= =
=
= 𝑉2 = 300 𝑚𝐿
𝑇 𝑇2
300 360
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06 - Uma empresa do ramo de propaganda e "marketing" utiliza balões infláveis para
publicidade. Um desses balões foi preenchido com um gás, numa localidade onde a pressão
atmosférica é de 722 mmHg, com volume de 0,8 m3. Esse balão é levado para uma praia onde
a pressão atmosférica é de 760 mm Hg e a temperatura não se altera. Ao chegar à praia, o
volume de gás no interior do balão será de:
Resposta: 0,76 m3
𝑃𝑉 = 𝑃𝑉 = 722𝑥0,8 = 760𝑉2 = 𝑉2 = 0,76 𝑚3
07 - A fim de determinar o volume de um frasco de vidro, foi adicionado o gás He até atingir 1,5
atm, e em seguida foi conectado a ele um outro frasco de 2 litros contendo N 2 a 5 atm. Os gases
foram deixados de forma a se misturarem isotermicamente, obtendo-se ao final uma pressão
total de 4,00 atm. O volume do frasco de vidro no qual foi adicionado o gás He, em litros, é de
Resposta: 0,80 L
𝑃𝑥𝑉
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
𝑇
∴
𝑃𝑓 𝑉𝑓
𝑃 𝑥 𝑉 𝑃2 𝑉2
+
=
𝑇
𝑇2
𝑇𝑓
𝑖𝑠𝑜𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑜 ∴ 𝑃𝑓 𝑉𝑓 = 𝑃1 𝑉1 + 𝑃2 𝑉2
𝑉𝑓 = 𝑉1 + 𝑉2 ∴ 4 (𝑉1 + 2) = 1,5𝑉1 + 5 𝑋 2
𝑉1 = 0,80 𝐿
08 - Num recipiente com 12,5 mL de capacidade, está contida certa amostra gasosa cuja massa
exercia uma pressão de 685,0 mmHg, à temperatura de 22 o C. Quando esse recipiente foi
transportado com as mãos, sua temperatura elevou-se para 37 oC e a pressão exercida pela massa
gasosa passou a ser, aproximadamente:
Resposta: 0,95 atm
𝑃
𝑃2
685
𝑃2
=
=
=
= 𝑃2 = 0,95 𝑎𝑡𝑚
𝑇
𝑇2
295 310
09 - A partir de dados enviados de Vênus enviados por sondas espaciais norte americanas e
soviéticas, pode–se considerar que em certos pontos da superfície desse planeta, a
temperatura é de 327oC e a pressão atmosférica é de 100 atm. Sabendo-se que na superfície
da Terra o volume molar de um gás ideal é de 24,6 L a 27 oC e 1,00 atm., qual seria o valor
desse volume nesses pontos de Vênus?
Resposta: 0,492 L
𝑃 𝑥 𝑉 𝑃2 𝑉2
100 𝑥𝑉1 1 𝑥 24,6
=
=
=
= 𝑉1 = 0,492 𝐿
𝑇
𝑇2
600
300
10 - A que temperatura deve ser aquecido um frasco aberto, contendo um gás, de modo que
permaneça a metade do número de moléculas que o mesmo possuía a 27oC?
Resposta: 327oC
𝑉 𝑉2
=
𝑇 𝑇2
=
1
𝑉1
𝑉1
=2
300
𝑇2
= 𝑇2 = 600 𝐾 𝑜𝑢 327°𝐶