Ciclo 2- FÍSICA - Frente 1Gases Perfeitos - 3°trimestre
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Sampaio puxa, rapidamente, o êmbolo dessa seringa,
como mostrado nesta figura:
17 – Estudo dos gases perfeitos
18- Equação de Clapeyron
19- Lei geral dos gases e misturas
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
4
2
c) 7,8 x 10 N/m
d) 8,7 x 105 N/m2
5-(Ufmg) Uma seringa, com a extremidade fechada,
contém uma certa quantidade de ar em seu interior.
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)
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.
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
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
16-(Mackenzie) Na figura a seguir, o diagrama de
Clapeyron mostra as transformações sofridas por uma
certa massa de gás perfeito. A temperatura desse gás no
estado C é:
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.
d) igual a 4 P.
b) igual a P.
c) igual a 2 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?
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?
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.
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.