Prova Segunda Chamada - Físico Química 2021.1

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Prova de Segunda Chamada de Físico-Química VII – GEOLOGIA 
PAE 2021.1 – Profs. Evandro e Nidia – 23/11/2021 
 
 
1a QUESTÃO: Um mol de gás ideal (Cv = 2,98 cal/mol.K) realiza o ciclo representado a 
seguir. Determine Q, W, U e H em cada etapa do ciclo e preencha a tabela abaixo em 
Joule. T1 = T2 = 273 K e T3 = 136,5 K (2 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPA Natureza do 
processo 
Q 
(cal) 
W 
(cal) 
U 
(cal) 
H 
(cal) 
1 → 2 Transformação 
isotérmica 
 
2 → 3 Transformação 
isobárica 
 
3 → 1 Transformação 
isocórica 
 
TOTAL DO CICLO 
 
OBS: A TABELA PREENCHIDA SEM A MEMÓRIA DE CÁLCULO NÃO SERÁ CONSIDERADA. 
 
 
2a QUESTÃO: Dois recipientes A e B estão cheios com oxigênio e nitrogênio, a 25 °C e 
estão ligados por uma válvula com volume de 0,3 L. 
 VOLUME PRESSÃO (atm) 
Recipiente A: O2 3.500 mL 8,0 
Recipiente B: N2 0,007 m3 12,0 
Calcular: 
a) A pressão da mistura gasosa, quando as válvulas forem abertas; 
b) A pressão parcial de cada componente na mistura. (2 pontos) 
1 
2 3 
22,4 44,8 
 V (litros) 
 1,0 
 
 
P (atm) 
 
 
 
 0,5 
3a QUESTÃO: Escolha e resolva SOMENTE uma das questões abaixo: (2 pontos) 
 
a) Um mol de um gás ideal inicialmente a 27 °C e 5 atm é expandido adiabática e 
reversivelmente a uma pressão final de 0,5 atm. Calcule a temperatura final (Tf), Q, W, U 
e H. Capacidade calorífica do gás: CV = 2,98 cal/mol.K 
 
b) Um mol de um gás ideal inicialmente a 27 °C e 6 atm é expandido adiabáticamente a 
uma pressão final de 0,6 atm contra uma pressão oposta de 0,6 atm. Calcule a 
temperatura final (Tf), Q, W, U e H. CV = 2,98 cal/mol.K 
 
4ª QUESTÃO: (2 pontos) 
 
Determinar a massa específica () de uma mistura de N2 e C2H6 sabendo-se que em sua 
composição temos 40% N2 e 60% C2H6 (MOL N2 = 28 g/mol e MOL C2H6 = 30 g/mol) em 
um recipiente cuja pressão é de 8,08x105 Pa e a temperatura é de 350 °C. 
 
 
5a QUESTÃO: 
Baseado na sequência de reações a 25 ºC e 1 atm, apresentadas abaixo, 
 
(A) C6H4(OH)2 (aq) → C6H4O2 (aq) + H2 H = + 177 kJ/mol 
(B) H2O (l) + 
2
1
 O2 (g) → H2O2 (aq) 
 H = + 95 kJ/mol 
(C) H2O (l) → 
2
1
 O2 (g) + H2 (g) 
 H = + 286 kJ/mol 
 
a) Calcular o calor da reação: (1,5 pts) 
 
C6H4(OH)2 (aq) + H2O2 (aq)→ C6H4O2 (aq) + 2H2O (l) H = ? 
 
 
b) Sabendo-se que o H obtido para a reação 2A(g) + B(g) → C(s) a 25 oC é 
– 150 Kcal/mol, calcular o valor do U desta reação a 150 ºC. (0,5 pt) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados: 
 
1 atm = 1,01x105 Pa 1 Kg = 1000 g 1 m3 = 1000 L 
1 bar = 105 Pa 1 bar ≈ 0,987 atm 1 L = 1000 mL 
1 atm = 1,01 bar 
 
R = 0,08205 atm.L/mol.K R = 8,3144 J/mol.K R= 1,987 cal/mol.K 
 
K = °C + 273,15 1 Kcal = 1000 cal 1 cal = 4,184 J 1 atm.L = 24,22 cal 
 
U = nCVT H = nCPT U = Q + W nRTUH += 
 
P<M> = RT <M> =  Mixi CP – CV = R PV = nRT 
 
W= - Pf V 
i
f
V
V
nRTW ln−= 
M
m
n = 
t
i
i
n
n
x = Pi = xiPT 
 
1 L = 1000 mL 
 −−
=
11
ffii PTPT 

ffii VPVP = 
 
 = CP/CV (usar nos cálculos  com duas casas decimais) 
 
T = (Tf – Ti) V = (Vf – Vi)