PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO A
1) Considere as seguintes proposições referentes a um gás perfeito.
I. O gás é constituído de um número muito elevado de moléculas que têm dimensões desprezíveis em comparação com o espaço
vazio entre elas.
II. As moléculas de um gás estão em constante movimento ordenado.
III. As moléculas do gás se chocam somente entre si. As forças de interação entre elas são de curto alcance, ocorrendo somente
durante as colisões.
IV. Os choques que ocorrem entre as próprias moléculas e entre elas e as paredes que contêm o gás são perfeitamente elásticos e de
duração desprezível.
V. As moléculas são consideradas pequenas esferas em sua forma, pois se pretende analisar somente o movimento de rotação e a
energia associada a ele, desprezando-se os movimentos de translação e a energia a estes associada.
Estão corretas apenas:
a) I e IV
b) I e V
c) I, II e III
d) II, IV e V
e) II, III e IV
02) Uma determinada massa de gás perfeito, inicialmente no estado 1, sofreu as seguintes e sucessivas transformações gasosas: foi
comprimido isotermicamente até o estado 2; depois foi aquecido isobaricamente até um outro estado, o 3; e finalmente esfriado
isometricamente retornando o estado 1. Entre os diagramas volume x temperatura absoluta apresentados, assinale aquele que melhor
representa a sucessão de transformações descrita.
03) Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) para as seguintes proposições referentes à amostra de um gás perfeito.
(F) A temperatura absoluta do gás é inversamente proporcional à energia cinética média das moléculas do gás.
(V) A transformação isotérmica geralmente é lenta, permitindo que a temperatura do sistema permaneça inalterada.
(F) A pressão do gás é sempre inversamente proporcional ao número de moléculas por unidade de volume na amostra.
(V) Numa transformação isobárica, o aumento da temperatura aumenta a energia das moléculas. Para manter a pressão constante, o
volume é obrigado a sofrer uma expansão.
(F) A transformação isotérmica é representada graficamente por uma hipérbole cúbica, indicando a relação entre o volume e a
pressão.
04) Dentro de uma sala com ar condicionado, a temperatura média é 17 °C. No corredor, ao lado da sala, a temperatura média é
27 °C. Tanto a sala quanto o corredor estão à mesma pressão. Sabe-se que, num gás, a energia cinética média das partículas que o
compõem é proporcional à temperatura e que sua pressão é proporcional ao produto da temperatura pelo número de partículas por
unidade de volume.
Com base nesses dados, pode-se afirmar que:
a) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior no corredor e o número de partículas por unidade de volume é
menor na sala.
b) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior no corredor e o número de partículas por unidade de volume é
maior na sala.
c) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior na sala e o número de partículas por unidade de volume é
maior no corredor.
d) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior na sala e o número de partículas por unidade de volume é
menor no corredor.
e) faltam informações para fazer uma análise mais precisa.
05) Um extintor de incêndio cilíndrico, contendo CO2, possui um medidor de pressão interna que, inicialmente, indica 200 atm.
Com o tempo, parte do gás escapa, o extintor perde pressão e precisa ser recarregado. Quando a pressão interna for igual a 160 atm,
a porcentagem da massa inicial de gás que terá escapado corresponderá a:
Obs: Considere que a temperatura permanece constante e o CO2, nessas condições, comporta-se como um gás perfeito.
V1 = V2
T1 = T2 = ambiente
p1 = 200atm
p1.V1 p2 .V2
=
n1.T1 n2 .T2
p1. V1
=
p2 . V2
∆n = n1 − n2
n2 . T2
∆n = n1 −
n1
n1. T 1
p2 = 160atm
n2
200 160
=
n1
n2
∆n = ?
n2 =
∆n =
160
n1
200
4
n2 = n1 → ficou
5
4
n1
5
1
n1 ⇒ fração que escapou
5
06) Dois recipientes, I e II, estão interligados por um tubo de volume desprezível dotado de uma torneira T. Os recipientes I e II
contêm, juntos, 300 litros. Num determinado instante, com a válvula da torneira T aberta, um gás ideal no interior do recipiente
possui uma pressão de 2,0 atm e está à temperatura ambiente. O gás é bombeado totalmente para o recipiente I, conforme indica a
figura, e, em seguida, fecha-se a torneira. Nessa segunda situação, o gás fica sujeito a uma pressão de 6,0 atm quando retorna à
temperatura ambiente. Determine o volume do recipiente II.
V1 = VI + VII = 300 L
V2 = VI
VII = ?
T1 = T2 = temp. ambiente
p1 = 2atm
p2 = 6atm
(I )
p1.V1 p2 .V2
=
T1
T2
2.300 6.VI
=
T1
T2
600 = 6.VI
( II )
VI + VII = 300 L
100 + VII = 300
VII = 200 L
VI = 100 L
07) A pressão de um gás no interior do recipiente, cuja massa molar é 32 g, é de 40 atm e ocupa um volume de 82 litros a uma
temperatura de –23 °C. Determine:
a) o número de mols do gás contido no recipiente;
V = 82 L
T = −23º C = 250 K
p = 40atm
g
mol = 32
mol
atm.L
R = 0, 082
mol.K
n=?
b) a massa do gás contido no recipiente.
m
mol
m = n.mol
m = 160.32
n=
m = 5120 g
p.V = n.R.T
p.V
n=
R.T
40.82
n=
0, 082.250
3280
n=
20,5
n = 160mol
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO B
1) Uma determinada massa de gás perfeito, inicialmente no estado 1, sofreu as seguintes e sucessivas transformações gasosas: foi
aquecido isocoricamente até o estado 2; depois foi resfriado isobaricamente até um outro estado, o 3; e finalmente expandido
isotermicamente retornando ao estado 1. Entre os diagramas volume x temperatura absoluta apresentados, assinale aquele que
melhor representa a sucessão de transformações descrita.
02) Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) para as seguintes proposições referentes a um gás perfeito.
(V) O gás é constituído de um número muito elevado de moléculas que têm dimensões desprezíveis em comparação com o espaço
vazio entre elas.
(F) As moléculas de um gás estão em constante movimento ordenado.
(F) As moléculas do gás se chocam somente entre si. As forças de interação entre elas são de curto alcance, ocorrendo somente
durante as colisões.
(V) Os choques que ocorrem entre as próprias moléculas e entre elas e as paredes que contêm o gás são perfeitamente elásticos e de
duração desprezível.
(F) As moléculas são consideradas pequenas esferas em sua forma, pois se pretende analisar somente o movimento de rotação e a
energia associada a ele, desprezando-se os movimentos de translação e a energia a estes associada.
03) Dentro de uma sala com ar condicionado, a temperatura média é 17 °C. No corredor, ao lado da sala, a temperatura média é
27 °C. Tanto a sala quanto o corredor estão à mesma pressão. Sabe-se que, num gás, a energia cinética média das partículas que o
compõem é proporcional à temperatura e que sua pressão é proporcional ao produto da temperatura pelo número de partículas por
unidade de volume.
Com base nesses dados, pode-se afirmar que:
a) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior no corredor e o número de partículas por unidade de volume é
menor na sala.
b) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior na sala e o número de partículas por unidade de volume é
menor no corredor.
c) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior na sala e o número de partículas por unidade de volume é
maior no corredor.
d) a energia cinética média das partículas que compõem o ar é maior no corredor e o número de partículas por unidade de volume é
maior na sala.
e) faltam informações para fazer uma análise mais precisa.
04) Considere as seguintes proposições referentes à amostra de um gás perfeito, de massa e volume constantes.
I. A temperatura absoluta do gás é inversamente proporcional à energia cinética média das moléculas do gás.
II. A transformação isotérmica geralmente é lenta, permitindo que a temperatura do sistema permaneça inalterada.
III. A pressão do gás é sempre inversamente proporcional ao número de moléculas por unidade de volume na amostra.
IV. Numa transformação isobárica, o aumento da temperatura aumenta a energia das moléculas. Para manter a pressão constante, o
volume é obrigado a sofrer uma expansão.
V. A transformação isotérmica é representada graficamente por uma hipérbole cúbica, indicando a relação entre o volume e a
pressão.
Entre as proposições apresentadas, é(são) correta(s):
a) somente III e V.
b) apenas II e IV.
c) somente II e III.
d) todas.
e) nenhuma.
05) Um recipiente contém uma dada quantidade de gás ideal cuja pressão é o triplo da pressão atmosférica e à temperatura de 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 T2, e, durante esse processo, 1/6 da quantidade inicial de gás escapa do recipiente.
Determine, em graus Celsius, a temperatura final. Despreze qualquer possível dilatação do recipiente.
p1.V1 p2 .V2
=
n1.T1 n2 .T2
V1 = V2
p1 .V 1
T1 = 27° C
n1.T1
T2 = ?
n2 .T2
n2 .T2 = n1.T1
p1 = p2
n1 = n
T2 =
∆n = n1 − n2 =
n2 =
p2 .V2
=
1
n
6
5
n
6
n1
T1
n2
n
300
5
n
6
6
T2 = 300
5
T2 = 360 K
T2 =
T2 = 87° C
06) A pressão de um gás no interior do recipiente, cuja massa molar é 16 g, é de 140 atm e ocupa um volume de 82 litros a uma
temperatura de –73 °C. Determine:
a) o número de mols do gás contido no recipiente;
V = 82 L
T = −73º C = 200 K
p = 140atm
g
mol = 16
mol
atm.L
R = 0, 082
mol.K
n=?
b) a massa do gás contido no recipiente.
m
mol
m = n.mol
m = 700.16
n=
m = 11200 g
p.V = n.R.T
p.V
n=
R.T
140.82
n=
0, 082.200
11480
n=
16, 4
n = 700mol
07) Dois recipientes, I e II, estão interligados por um tubo de volume desprezível dotado de torneira T, conforme esquema a seguir.
Num determinado instante, o recipiente I contém 20 litros de um gás, à temperatura de 127 °C e pressão de 4 atm, enquanto o
recipiente II, que possui um volume de 30 litros, está vazio. Abrindo-se a torneira, o gás se expande exercendo pressão de 0,50 atm.
Determine a temperatura final do gás em graus Celsius.
V1 = VI = 20 L
V2 = VI + VII = 50 L
p1.V1 p2 .V2
=
T1
T2
VII = ?
4.20 0,5.50
=
400
T2
T1 = 127° C = 400 K
T2 =
T2 = ?
p1 = 4atm
p2 = 0,5atm
25.400
80
T2 = 125 K
T2 = − 148° C
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO C
01) Sobre o estudo de um gás ideal ou perfeito, analise as proposições abaixo.
I. Uma determinada amostra de gás, à pressão constante, terá seu volume diretamente proporcional à temperatura absoluta.
II. Durante uma transformação isocórica, se fornecermos calor, a pressão da amostra de gás permanecerá inalterada.
III. Aumentando a energia cinética de um gás, somente sua temperatura aumentará desde que o volume da amostra do gás
permaneça constante.
IV. Durante uma transformação isotérmica, mantendo a massa do gás constante, o volume da amostra é inversamente proporcional à
pressão dela.
V. Todo o gás real tem um comportamento aproximado de um gás ideal quando submetido a altas pressões e baixas temperaturas.
Estão corretas:
a) somente I,II
b) somente II, IV
c) somente I,IV
d) somente I,IV e V
e) somente II, III e V
02) A pressão de um gás no interior do recipiente, cuja massa molar é 64 g, é de 100 atm e ocupa um volume de 164 litros num
recipiente a uma temperatura de –173 °C. Determine:
a) a massa do gás contido no recipiente;
p.V = n.R.T ⇒ n =
V = 164 L
T = −173º C = 100 K
p = 100atm
g
mol = 64
mol
atm.L
R = 0, 082
mol.K
m=?
m
mol
m
.R.T
mol
p.V .mol
m=
R.T
100 .164.64
m=
0, 082.100
10496
m=
0, 082
p.V =
m = 128000 g
b) o número de mols do gás contido no recipiente.
m
mol
128000
n=
64
n = 2000mol
n=
03) Os gráficos abaixo representam transformações gasosas. Identifique as transformações de cada gráfico de acordo com a ordem
de apresentação.
a) isotérmica, isobárica, isotérmica e isocórica
b) isocórica, isométrica, isobárica e isotérmica
c) isobárica, isocórica, isobárica e isotérmica
d) isotérmica, isobárica, isocórica e isotérmica
e) isométrica, isocórica, isovolumétrica e isotérmica
04) Dois recipientes, I e II, estão interligados por um tubo de volume desprezível dotado de uma torneira T. Os recipientes I e II
contêm, juntos, 360 litros. Num determinado instante, com a válvula da torneira T aberta, um gás ideal no interior do recipiente
possui uma pressão de 2,0 atm e está à temperatura ambiente. O gás é bombeado totalmente para o recipiente I, conforme indica a
figura, e, em seguida, fecha-se a torneira. Nessa segunda situação, o gás fica sujeito a uma pressão de 6,0 atm quando retorna à
temperatura ambiente. Determine o volume do recipiente II.
(I )
V1 = VI + VII = 360 L
p1.V1 p2 .V2
=
T1
T2
V2 = VI
VII = ?
2.360 6.VI
=
T2
T1
720 = 6.VI
T1 = T2 = temp. ambiente
p1 = 2atm
p2 = 6atm
( II )
VI + VII = 360 L
120 + VII = 360
VII = 240 L
VI = 120 L
05) De acordo com o estudo dos gases, assinale verdadeiro (V) ou falso (F).
(V) A pressão de um gás é conseqüência do número de colisões das partículas com a parede do recipiente.
(F) As colisões das moléculas de um gás ideal nas paredes do recipiente são consideradas perfeitamente elásticas pois a energia não
se conserva.
(V) Uma transformação de estado de um gás é caracterizada principalmente pela mudança de valores das variáveis de estado.
(F) Aumentando a energia cinética de um gás, somente sua pressão aumentará desde que o volume da amostra do gás permaneça
constante.
(F) Numa transformação isobárica, quando a temperatura aumenta, o volume aumenta devido ao aumento do número de partículas
do gás.
06) Um cilindro metálico, fechado com tampa, contém N mols de ar à pressão de 6 atmosferas e à temperatura ambiente. Abre-se a
tampa do cilindro. Depois de seu conteúdo ter entrado em equilíbrio termodinâmico com o ambiente, verificou-se que escaparam
2 mol. Determine o número de mols contidos no cilindro antes da abertura da tampa. (A pressão atmosférica é de
1 atm, e o ar é considerado um gás ideal.)
V1 = V2
T1 = T2
p1 = 6atm
p2 = 1atm
p1.V1 p2 .V2
=
n1.T1 n2 .T2
p1. V1
n1. T1
=
p2 . V2
n2 . T2
∆n = n1 − n2 = 2mol
6
1
=
N N−2
6 N − 12 = N
n2 = N − 2
5 N = 12
n1 = N
N = 2, 4mol
07) Um congelador doméstico encontra-se, inicialmente, desligado, vazio (sem nenhum alimento ou objeto dentro dele), totalmente
aberto e à temperatura ambiente de 27 °C quando, então, tem sua porta fechada e é ligado. Após algumas horas de funcionamento,
ainda vazio, sua temperatura interna atinge –18 °C. O congelador possui perfeita vedação com a porta mantida fechada.
Assinale a alternativa correta.
a) Após o fechamento do congelador, a pressão do ar no seu interior aumenta à medida que a energia cinética média diminui.
b) Enquanto a porta foi mantida fechada, a pressão e a temperatura da massa de ar no interior do congelador mantiveram-se
diretamente proporcionais.
c) Imediatamente após a porta do congelador ser fechada, a pressão do ar no seu interior é superior à pressão atmosférica local.
d) Com a diminuição da temperatura, a pressão do ar no interior do congelador permanece inalterada.
e) A pressão no interior do congelador, quando a massa de ar atinge a temperatura de –18 °C, é igual a 100% da pressão atmosférica
local.
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO D
01) De acordo com o estudo dos gases, analise as proposições abaixo.
I. A pressão de um gás é conseqüência do número de colisões das partículas com a parede do recipiente.
II. As colisões das moléculas de um gás ideal nas paredes do recipiente são consideradas perfeitamente elásticas, pois a energia não
se conserva.
III. Uma transformação de estado de um gás é caracterizada principalmente pela mudança de valores das variáveis de estado.
IV. Aumentando a energia cinética de um gás, somente sua pressão aumentará desde que o volume da amostra do gás permaneça
constante.
V. Numa transformação isobárica, quando a temperatura aumenta, o volume aumenta devido ao aumento do número de partículas
do gás.
Está(ão) correta(s):
a) somente I, II e V.
b) apenas II, III e IV.
c) somente I e III.
d) apenas I.
e) todas estão corretas.
02) Um congelador doméstico encontra-se, inicialmente, desligado, vazio (sem nenhum alimento ou objeto dentro dele), totalmente
aberto e à temperatura ambiente de 27 °C, quando, então, tem sua porta fechada e é ligado. Após algumas horas de funcionamento,
ainda vazio, sua temperatura interna atinge –18 °C. O congelador possui perfeita vedação com a porta mantida fechada.
Assinale a alternativa correta.
a) Após o fechamento do congelador, a pressão do ar no seu interior aumenta à medida que a energia cinética média diminui.
b) Imediatamente após a porta do congelador ser fechada, a pressão do ar no seu interior é superior à pressão atmosférica local.
c) Com a diminuição da temperatura, a pressão do ar no interior do congelador permanece inalterada.
d) Enquanto a porta foi mantida fechada, a pressão e a temperatura da massa de ar no interior do congelador mantiveram-se
diretamente proporcionais.
e) A pressão no interior do congelador, quando a massa de ar atinge a temperatura de –18 °C, é igual a 100% da pressão atmosférica
local.
03) Dois recipientes, I e II, estão interligados por um tubo de volume desprezível dotado de torneira T, conforme esquema a seguir.
Num determinado instante o recipiente I contém 20 litros de um gás, à temperatura ambiente e pressão de 4,0 atm, enquanto o
recipiente II está vazio. Abrindo-se a torneira, o gás se expande exercendo pressão de 0,50 atm quando retornar à temperatura
ambiente. Determine o volume do recipiente II.
V1 = VI = 20 L
V2 = VI + VII
VII = ?
T1 = T2 = temp. ambiente
p1 = 4atm
p2 = 0,5atm
(I )
p1.V1 p2 .V2
=
T1
T2
( II )
VI + VII = 160 L
4.20 0,5.V2
=
T2
T1
80 = 0,5.V2
VII = 140 L
20 + VII = 160
V2 = 160 L
04) Sobre o estudo de um gás ideal ou perfeito, analise as proposições abaixo e marque V para a(s) proposição(ões) verdadeira(s)
e F para a(s) falsa(s).
(V) Uma determinada amostra de gás, à pressão constante, terá seu volume diretamente proporcional à temperatura absoluta.
(F) Durante uma transformação isocórica, se fornecermos calor, a pressão da amostra de gás permanecerá inalterada.
(F) Aumentando a energia cinética de um gás, somente sua temperatura aumentará desde que o volume da amostra do gás
permaneça constante.
(V) Durante uma transformação isotérmica, mantendo a massa do gás constante, o volume da amostra é inversamente proporcional à
pressão dela.
(F) Todo o gás real tem um comportamento aproximado de um gás ideal quando submetido a altas pressões e baixas temperaturas.
05) Um cilindro metálico, fechado com tampa, contém N mols de ar à pressão de 8 atmosferas e à temperatura ambiente. Abre-se a
tampa do cilindro. Depois de seu conteúdo ter entrado em equilíbrio termodinâmico com o ambiente, verificou-se que escaparam
3 mol. Determine o número de mols contidos no cilindro antes da abertura da tampa. (A pressão atmosférica é de 1 atm, e o ar é
considerado um gás ideal.)
V1 = V2
p1.V1 p2 .V2
=
n1.T1 n2 .T2
T1 = T2
p1. V1
p1 = 8atm
n1. T1
p2 = 1atm
=
p2 . V2
n2 . T2
∆n = n1 − n2 = 3mol
8
1
=
N N −3
8 N − 24 = N
n2 = N − 3
7 N = 24
n1 = N
N = 3, 42mol
06) A pressão de um gás no interior do recipiente, cuja massa molar é 64 g, é de 50 atm e ocupa um volume de 82 litros num
recipiente a uma temperatura de –73 °C. Determine:
a) a massa do gás contido no recipiente;
p.V = n.R.T ⇒ n =
V = 82 L
T = −73º C = 200 K
p = 50atm
g
mol = 64
mol
atm.L
R = 0, 082
mol.K
m=?
m
mol
m
.R.T
mol
p.V .mol
m=
R.T
50.82.64
m=
0, 082.200
262400
m=
16, 4
p.V =
m = 16000 g
b) o número de mols do gás contido no recipiente.
m
mol
16000
n=
64
n = 250mol
n=
07) Os gráficos abaixo representam transformações gasosas. Identifique as transformações de cada gráfico de acordo com a ordem
de apresentação.
a) isocórica, isobárica, isotérmica e isotérmica
b) isocórica, isométrica, isobárica e isotérmica
c) isobárica, isocórica, isobárica e isotérmica
d) isotérmica, isobárica, isocórica e isotérmica
e) isométrica, isocórica, isovolumétrica e isotérmica