Lista de Exercícios - Físico-Química - 1b

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Lista de Exerc´ıcios
1. Um ga´s ideal passa por um processo isote´rmico, que reduz seu volume em 1, 8dm3. A
pressa˜o e volume final do ga´s sa˜o 1, 97bar e 2, 14dm3. Calcule a pressa˜o original do ga´s.
R.: 1, 07bar
2. Uma amostra de 255mg de neoˆnio ocupa 3, 00dm3 a 122K. Use a lei dos gases ideais
para calcular a pressa˜o do ga´s. R.: 42, 5atm
3. A densidade de um certo composto gasoso e´ 1, 23kg/m3 a 330K e 20kPa. Qual e´ a
massa molar do composto? R.: 169g/mol
4. Calcule a pressa˜o exercida por 1, 0000mol de C2H6 que se comporta como (a) um
ga´s ideal, (b) um ga´s de van der Waals, confinado em um recipiente de 22, 414dm3 a
273, 15K. R.: 1, 0133atm, 0, 99125atm
5. Expresse os paraˆmetros de van der Waals a = 0, 751atm·dm6/mol2 e b = 0, 0436dm3/mol
em unidades do SI. R.: 7, 61 × 10−2Pa ·m3/mol2, 2, 26 × 10−5m3/mol
6. Em um processo industrial, ga´s nitrogeˆnio e´ aquecido ate´ 500K com volume constante
de 1, 000m3. A massa de ga´s e´ de 92, 4kg. Use a equac¸a˜o de van der Waals para
determinar a pressa˜o do ga´s. Para o nitrogeˆnio, use: a − 1, 352atm · dm6/mol2 e
b = 0, 0387dm3/mol. R.: 140atm
7. Um recipiente de volume 22, 4dm3 conte´m 2, 0mol de H2 e 1, 0mol de N2 a 273, 15K.
Calcule (a) a frac¸a˜o molar de cada componente, (b) a pressa˜o parcial de cada compo-
nente e (c) a pressa˜o total. R.: (a)0, 67,0, 33 (b) 2, 0atm,1, 0atm (c) 3, 0atm
8. Algumas das constantes cr´ıticas do metano sa˜o pc = 45, 6atm e Vc = 98, 7cm
3. De-
termine os coeficientes de van der Waals e estime o raio das mole´culas. R.: a =
1, 33atm · dm6/mol2, b = 32, 9cm3/mol, r = 0, 148nm
9. Derive uma expressa˜o para o fator de compressibilidade de um ga´s que obedece a
equac¸a˜o p(V − nb) = nRT , onde b e R sa˜o constantes. Se Vm = 10b, qual sera´ o valor
do fator de compressibilidade? R.: Z = 1 + pb
RT
, Z = 1, 11
10. Poluic¸a˜o atmosfe´rica e´ um problema que recebe muita atenc¸a˜o. Entretanto, nem toda
da poluic¸a˜o vem das indu´strias. Erupc¸o˜es vulcaˆnicas podem ser uma fonte significante
de poluic¸a˜o. O vulca˜o Kilauea no Hava´ı emite 200− 300 toneladas de SO2 por dia. Se
o ga´s e´ emitido a 800◦C e 1, , 0atm, qual o volume de ga´s emitido? R.: 4, 1 × 108dm3
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