Aparecida de Goiânia, ____ de __________________________ de 2015.
Aluno (a): _____________________________________________ nº________
Série:1° ANO
Turma: _____
Professor (a): Cristiano C. Gonçalves ([email protected])
LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA A2 I BIM14 – ESTUDO DOS GASES II
1. Quando um carro está em movimento, os pneus ficam aquecidos devido ao atrito com a estrada. Que deve
ocorrer com a pressão no interior dos pneus aquecidos?
(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
2. Quando utiliza-se para a pressão de um gás a unidade atm (atmosfera), para o volume de um gás a unidade
L (litro), para quantidade de matéria o mol e para temperatura o kelvin, a unidade da constante geral dos gases
perfeitos é atm.L/(mol.K), de acordo com a equação de
Clapeyron. Se passarmos a usar todas as unidades no
sistema internacional, qual será a unidade da constante?
7. Uma bola de futebol impermeável e murcha é colocada sob uma campânula, num ambiente hermeticamente
fechado. A seguir, extrai -se lentamente o ar da campânula até que a bola acabe por readquirir sua forma esférica. Ao longo do processo, a temperatura é mantida
constante. Ao final do processo, tratando-se o ar como
um gás perfeito, podemos afirmar que:
a) a pressão do ar dentro da bola diminuiu.
b) a pressão do ar dentro da bola aumentou.
c) a pressão do ar dentro da bola não mudou.
d) o peso do ar dentro da bola diminuiu.
e) a densidade do ar dentro da bola aumentou.
3. Um gás ideal com n moles está à pressão atmosférica
Patm. Ele é aquecido e sofre pequena expansão térmica
a partir do volume inicial V³=2m¤ e da temperatura inicial
T³=300K. O processo é isobárico.
a) Qual é o valor do número de moles do gás?
b) Qual é a expressão para o coeficiente de dilatação
volumétrica deste gás, em função dos parâmetros do
problema?
Dados:R = 8,3J/mol.K e Patm = 10¦N/m£
8. 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:
4. Um recipiente contém uma dada quantidade de gás
ideal à pressão atmosférica p³ e à temperatura t³=27°C.
O recipiente possui um dispositivo que permite a saída
ou a entrada de gás de modo a manter a pressão interna
sempre constante. O sistema é aquecido até atingir uma
temperatura t, e, durante esse processo, 1/6 da quantidade inicial de gás escapa do recipiente. Determine, em
graus Celsius, a temperatura t. Use t°C=T-273, onde T é
a temperatura absoluta. Despreze qualquer possível
dilatação do recipiente.
5. 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.Ø/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?
9. Quando se estuda o comportamento físico de uma
massa gasosa (gás ideal), são levadas em consideração
as chamadas variáveis de estado, ou seja, a pressão, o
volume e a temperatura. Isto posto, podemos afirmar
que a massa de 11,2 litros de oxigênio (M=32g) nas
C.N.T.P. é:
a) 8,0 g b) 16 g c) 22,4 g d) 24 g e) 32 g
10. Um recipiente, que não se dilata e que contém um
gás perfeito nas CNTP, possui um orifício de 2cm£ de
área que é mantido fechado por um sólido de 0,4kg,
apoiado sobre ele. Aquecendo esse gás, a menor temperatura que provocará vazamento, será:
Dados: Patm = 1 .10¦ Pa e g = 10 m/s£
a) 22,4°C b) 36,8°C c) 54,6°C d) 91,4°C e) 136,5°C
6. Uma certa quantidade de gás perfeito passa por uma
transformação isotérmica. Os pares de pontos pressão
1
11. Certo gás, considerado ideal, com massa 34 g, está
contido em um recipiente de 12,3 litros, sob pressão de 4
atm a 27 °C. Considerando apenas as massas atômicas
dadas pela tabela abaixo, assinale o gás contido no recipiente:
a) CH„
b) C‚H†
c) COƒ
d) NHƒ
e) N‚
16. Um gás ideal estava confinado à mesma temperatura
em dois recipientes, 1 e 2, ligados por uma válvula inicialmente fechada. Os volumes dos recipientes 1 e 2 são
4Ø e 6Ø, respectivamente. A pressão inicial no recipiente
1 era de 4,8 atm.
Abriu-se a válvula e os conteúdos dos recipientes atingiram um estado final de equilíbrio à pressão de 2,4 atm e
à mesma temperatura inicial.
12. A pressão de um gás contido num volume V à temperatura absoluta T é determinada pela equação de estado pV=RT. O número de moléculas existentes neste
volume é:
a) 1 (um).
b) 6,02 × 10£¤ moles.
c) 1 (um) mol.
d) 1/(6,02 × 10£¤) moles.
e) 1/(6,02 × 10£¤) moléculas.
A percentagem do número total de moles de gás que
ocupava o recipiente 1 antes da abertura da válvula era:
a) 60 % b) 80 % c) 50 % d) 40 % e) 20 %
17. O gráfico da pressão p em função do volume V de
um gás ideal representa uma transformação cíclica ocorrida em três fases. Inicia-se o ciclo por uma transformação isobárica, seguida de uma transformação isovolumétrica e, finalmente, de uma transformação isotérmica.
Sejam T1, T‚ e Tƒ as temperaturas do gás nos pontos 1,
2 e 3, respectivamente.
13. 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
14. Quatro recipientes metálicos, de capacidades diferentes, contêm oxigênio. Um manômetro acoplado a
cada recipiente indica a pressão do gás. O conjunto está
em equilíbrio térmico com o meio ambiente.
Em relação a essas temperaturas, pode-se afirmar que
a) T1 = T‚ = Tƒ.
b) T1 = T‚ e T > Tƒ.
c) T1 = Tƒ e T > T‚.
d) T1 = Tƒ e T < T‚.
e) T1 = T‚ e T < Tƒ.
Considere os valores das pressões e dos volumes indicados na ilustração e admita que o oxigênio comporta-se
como um gás ideal. Pode-se concluir que o recipiente
que contém maior número de moléculas de oxigênio é o
da figura:
a) I b) II c) III d) IV
18. 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.
15. Uma amostra de gás perfeito foi submetida às transformações indicadas no diagrama PV a seguir.
GABARITO
1. Aumento. 2. J / ( mol.K ). 3. a) 80 moles b) – =
(Patm . V³)/(R . T³) . R/(V³ . Patm) = 1/T³ 4. 87°C 5. a) V
= 2/3 Ø ¸ 0,67 Ø b) p = 36 atm 6. [A] 7. [A] 8. [A] 9. [B]
10. [C] 11. [D] 12. [C] 13. [A] 14. [B] 15. [C] 16. [B]
17. [C] 18. [B] 19. [D] 20. [C]
Nessa seqüência de transformações, os estados de
maior e de menor temperatura foram, respectivamente,
a) 1 e 2 b) 1 e 3 c) 2 e 3 d) 3 e 4 e) 3 e 5
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