Aula 04 - Exercícios

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Universidade Federal do Pará 
Instituto de Ciências Exatas e Naturais 
 
FÍSICO-QUÍMICA TEÓRICA - LISTA DE EXERCÍCIOS I 
 
1. Um recipiente de volume de 10,0L contém 1,00 mol de N2 e 3,00 moles de H2, a 298 K. Qual a pressão total, em 
atmosferas, se cada componente e a mistura comportam-se como um gás perfeito? Resp. P=9,78 atm. 
 
2. Calcule a pressão (em kPa) exercida por 1,22g de dióxido de carbono contido em um frasco de volume igual a 
500 mL a 37°C. Resp. p=143 kPa 
 
3. Pelo uso da equação de van der Waals, encontre a temperatura na qual 3,0 mols de SO2 ocupará um volume de 
10L a uma pressão de 15 atm. Dados a=6,714 atm L2 mol2 e b=0,05636 L.mol-1 para o SO2. Resp. T=623 K 
 
4. Uma amostra de argônio de massa 6,56 g ocupa 18,5 dm3 a 305 K. (a) Calcule o trabalho realizado quando o gás 
se expande isotermicamente contra uma pressão externa constante de 7,7 kPa até que seu volume tenha 
aumentado em 2,5 dm3. (b) Calcule o trabalho que seria feito se a mesma expansão ocorresse de forma 
reversível. Dado a massa molar do Argônio = 39,95 g/mol. Resp. a) -19 J; b) -52,8 J. 
 
5. Uma amostra de 10,0 kg de água líquida é usada para resfriar um motor. Calcule o calor removido (em Joules) 
do motor quando a temperatura da água é aumentada de 293K para 373K. Tome Cp = 75,2 J.K-1.mol-1 para 
H2O(l). Resp. 3339 kJ. 
 
6. Quando o etileno queima na presença de excesso de oxigênio, a quantidade de calor transferida à pressão 
constante está associada à reação: 
C2H4(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O(ℓ) 
 O calor transferido nesta reação é denominado calor de combustão. Considere as reações: 
2 C(grafite) + 2 H2(g) → C2H4(g) ΔH= + 53 kJ 
C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH= – 394 kJ 
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(ℓ) ΔH= – 285 kJ 
 Qual o calor de combustão de um mol de etileno? Resp. -1.411 kJ 
 
7. A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio. 
H2O (g) + C (s) → CO (g) + H2 (g) 
Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações 
termoquímicas, a 25 °C e 1 atm: 
H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (g) ΔHº = –242,0 kJ 
C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ΔHº = –393,5 kJ 
O2 (g) + 2 CO (g) → 2 CO2 (g) ΔHº = –477,0 kJ 
Calcule a energia necessária para a produção de 1 mol de gás hidrogênio. Resp. +87 kJ 
 
8. Quando 3 mols de O2(g) são aquecidos a pressão constante de 3,25 atm, sua temperatura aumenta de -13,15 °C 
para 11,85 °C. A capacidade calorífica molar do O2(g), a pressão constante é de 29,4 J.K-1.mol-1. Calcule W, ∆U, 
∆H e q. Resp. w=-623,55 J; ∆U = 1581 J; ∆H = 2205 J e q = 2205 J.