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Gases# 1 #01. (UFSM) Um cilindro contém uma amostra de gás ideal a 27°C e 10 atm, num volume de 4 litros. Com um êmbolo, o volume da amostra é reduzido para 3 litros, aumentando a temperatura para 87°C. Nessas condições, a pressão da amostra, em atm, é A) 3. B) 7. C) 8. D) 16. E) 43. #02. (UFRGS-2011) Um balão meteorológico fechado tem volume de 50,0 m3 ao nível do mar, onde a pressão atmos- férica é de 1,0x105 Pa e a temperatura é de 27ºC. Quando o balão atinge a altitude de 25 km na atmosfera terrestre, a pressão e a temperatura assumem, respectiva- mente, os valores de 5,0x103 Pa e –63ºC. Considerando-se que o gás contido no balão se comporta como um gás ideal, o volume do balão nessa altitude é de A) 14,0 m3. B) 46,7 m3. C) 700,0 m3. D) 1.428,6 m3. E) 2.333,3 m3. #03. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche correta- mente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que apare- cem. Uma amostra de gás ideal é submetida a transforma- ções termodinâmicas representadas nas figuras I e II abai- xo, onde T, V e P designam, respectivamente, as variáveis de estado temperatura, volume e pressão da amostra, Pode-se afirmar que o segmento orientado if no diagrama T x V (figura I) corresponde a uma transformação ________ e que o segmento orientado if no diagrama T x P (figura II) corresponde a uma transformação ___________ . a) isocórica – isotérmica b) isocórica – isobárica c) isotérmica – isobárica d) isotérmica – isocórica e) isobárica – isotérmica #04. (UEL) Um freezer é programado para manter a tem- peratura em seu interior a –18ºC. Ao ser instalado, suponha que a temperatura ambiente seja de 27ºC. Considerando que o sistema de fechamento da porta a mantém hermeti- camente fechada, qual será a pressão no interior do freezer quando ele tiver atingido a temperatura para a qual foi pro- gramado? a) 0,72 atm b) 0,78 atm c) 0,85 atm d) 0,89 atm e) 0,94 atm #05. (FURG) Um gás ideal, inicialmente no estado 1, com pressão P1, volume V1 e temperatura T1, sofre uma com- pressão isotérmica e, posteriormente, uma expansão isobá- rica até atingir um volume igual ao inicial. Ao final desse processo, a pressão PF e a temperatura TF serão, respecti- vamente a) PF = P1 e TF = T1. b) PF = P1 e TF > T1. d) PF > P1 e TF > T1. c) PF > P1 e TF = T1. e) PF > P1 e TF < T1. #06. (UFSM) Sejam os gases A e B ideais, no mesmo esta- do inicial. Então, o gás A sofre uma expansão isotérmica e o gás B, uma expansão adiabática. Assinale V nas afirmações verdadeiras e F nas falsas. ( ) Se a pressão final é a mesma, o volume do gás A é maior que o volume do gás B. ( ) Se o volume final é o mesmo, a pressão do gás A é maior que a pressão do gás B. ( ) Se a variação do volume é a mesma, o trabalho reali- zado pelo gás A é maior que o trabalho realizado pelo gás B. A sequência correta é a) V – V – F. b) V – V – V. c) V – F – V. d) F – F – V. e) F – F – F. #07. (UFRGS-2010) Considere as afirmações abaixo, sobre gases ideais. I – A constante R presente na equação de estado de gases pV=nRT tem o mesmo valor para todos os gases ideais. II – Volumes iguais de gases ideais diferentes, à mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de molé- culas. III – A energia cinética média das moléculas de um gás ide- al é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás. Quais estão corretas? A) Apenas I. B) Apenas II. C) Apenas III. D) Apenas I e II. E) I, II e III. #08. (FUVEST) O cilindro da figura abaixo 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. A temperatura de 30oC, a altura h na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio vale 20 cm (ver figura; h se refere à superfície inferior do êmbolo). Se, mantidas as demais características do sistema, e a temperatura passar a ser 60oC, o valor de h variará de, aproximadamente, a) 5% b) 10% c) 20% d) 50% e) 100% Gases# 2 #09. (UFRGS) O diagrama abaixo representa, em unidades arbitrárias, a pressão (p) em um recipiente contendo um gás ideal, como função do volume (V) do gás, durante um processo de expansão. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo abaixo, na ordem em que elas aparecem. Na etapa em que o volume aumenta de 1 para 2, a energia interna do gás ________; na etapa em que o volume au- menta de 2 para 3, a energia interna do gás ________ ; na etapa em que o volume aumenta de 3 para 4, a energia in- terna do gás _______ . a) diminui – permanece constante – diminui b) diminui – permanece constante – aumenta c) aumenta – permanece constante – diminui d) aumenta – aumenta – aumenta e) aumenta – aumenta – diminui #10. (UFSM) Num processo termodinâmico, a pressão de certa massa de gás ideal é duplicada, enquanto sua tempe- ratura é reduzida à metade. O volume da massa gasosa, após o processo, a) dobra. b) quadruplica. c) não se altera. d) é reduzido à metade. e) é reduzido à quarta parte. #11. (UNIPAMPA) No início de um curso de compressão, um cilindro de um motor a diesel contém certa quantidade de ar a 1 atm e a 27ºC, num volume de 600cm3. Se no final desse curso, a mesma quantidade de ar está a 40atm, num volume de 40cm3, a temperatura do ar, em ºC, é de a) 800 b) 527 c) 345 d) 270 e) 72 #12. (UFRGS) No momento em que um automóvel entra em uma rodovia, a temperatura do ar nos pneus é TI = 20ºC. Após percorrer alguns quilômetros de estrada, a tem- peratura do ar nos pneus atinge TF = 40º C. Considerando-se que o ar dentro dos pneus se comporta como um gás ideal e que o volume de cada pneu permane- ce inalterado, o valor que melhor se aproxima da razão, pF/pI, entre a pressão de ar final e a pressão de ar inicial de cada pneu é a) 0,50. b) 0,94. c) 1,00. d) 1,07. e) 2,00. #13. (UFRGS) Os pontos A, B e C do gráfico pressão p em função do volume V na figura indicam três estados de uma mesma amostra de um gás perfeito. Sendo TA , TB e TC as temperaturas absolutas corresponden- tes aos referidos estados, podemos afirmar que a) TC > TB > TA b) TC = TB > TA c) TC = TB = TA d) TC < TB = TA e) TC > TB = TA #14. (UFRGS) Na figura abaixo estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidades de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino, munido da torneira T, que se encontra fechada. O balão A contém hidrogênio à pressão de 1,6 at- mosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial. (Considere 1 atm igual a 105 N/m2.) Qual é, em N/m2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio? a) 4,0 x 104. b) 8,0 x 104. c) 1,2 x 105. d) 1,6 x 105. e) 4,8 x 105. #15. (UFSM) Duas amostras, uma de hidrogênio e outra de oxigênio, ocupam volumes idênticos, estão à mesma tempe- ratura e têm o mesmo número de moléculas. As duas amos- tras têm comportamento de gás ideal. Considerando as informações, analise as afirmativas: I – O módulo da velocidade média das moléculas de hidro- gênio é maior do que o módulo da velocidade média das moléculas de oxigênio. II – A energia interna da amostra de oxigênio é maior do que a energia interna da amostra de hidrogênio. III – As pressões dos dois gases são iguais. Está(ão) correta(s) a) apenas II. b) apenas III. c) apenas I e II. d) apenas I e III. e) I, II e III. Gases# 3 #16. (UFRGS-2016) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Segundo a Teoria Cinética dos Gases, um gás ideal é consti- tuído de um número enorme de moléculas cujas dimensões são desprezíveis, comparadas às distâncias médias entre elas. As moléculas movem-se continuamente em todas as direções e só há interaçãoquando elas colidem entre si. Nesse modelo de gás ideal, as colisões entre as moléculas são ________ , e a energia cinética total das moléculas __________. A) elásticas – aumenta B) elásticas – permanece constante C) elásticas – diminui D) inelásticas – aumenta E) inelásticas – diminui #17. (UFRGS-2016) Nos gráficos I e II abaixo, p representa a pressão a que certa massa de gás ideal está sujeita, T a sua temperatura e V o volume por ela ocupado. Escolha a alternativa que identifica de forma correta as transformações sofridas por esse gás, representadas, res- pectivamente, em I e II. A) Isobárica e isocórica. B) Isotérmica e isocórica. C) Isotérmica e isobárica. D) Isocórica e isobárica. E) Isocórica e isotérmica. #18. (UFRGS-2017) Considere que certa quantidade de gás ideal, mantida a temperatura constante, está contida em um recipiente cujo volume pode ser variado. Assinale a al- ternativa que melhor representa a variação da pressão (p) exercida pelo gás, em função da variação do volume (V) do recipiente. #19. (ROVIS) Um gás perfeito ocupa um volume V a 27ºC. Se dobrarmos o seu volume sob pressão constante, sua temperatura passará a: a) 13,5ºC b) 54,0ºC c) 150ºC d) 327ºC e) 600ºC #20. Um recipiente rígido de volume 4,1 litros é dotado de uma válvula de segurança cuja abertura ocorre quando a pressão interna atinge 40atm. Se o recipiente contém 5 mols de um gás perfeito, a máxima temperatura que esse gás pode atingir é (use R = 0,082 atm.L/mol.K) a) 127ºC b) 277ºC d) 527ºC c) 473ºC e) 649ºC #21. (ROVIS) Abaixo são apresentadas algumas afirmações sobre os gases ideais e suas transformações. Coloque (V) para verdadeiro e (F) para falso. ( ) Um gás real comporta-se como gás ideal quando é submetido a pressões baixas e temperaturas elevadas. ( ) Se dobrar a temperatura absoluta de um gás e sua pressão também dobrar, o processo é isocórico. ( ) Reduzindo à metade a pressão do gás e ao mesmo tempo quadruplicando o volume sua temperatura absoluta duplica. A sequência correta, de cima para baixo, é a) VVV b) VVF c) VFV d) VFF e) FVV #22. (ROVIS) Utilizando seus conhecimentos de gases ide- ais, marque, dentre as alternativas abaixo, a única que é CORRETA. a) Num processo isotérmico o volume do gás só aumenta caso haja aumento da pressão sobre o gás. b) Se um gás expande isobaricamente é certo que a sua temperatura diminui. c) Pode aumentar a pressão do gás num processo isocórico com aumento da sua temperatura. d) Na transformação geral o gás mantém constantes a pres- são, o volume e a temperatura. e) Um gás comporta-se como gás ideal quando fica sujeito a altas pressões. #23. (UCPEL-2012) Um recipiente indilatável está cheio de um gás ideal nas CNTP e possui uma válvula de segurança cuja seção reta vale 20 cm2 e sobre ela está um peso de 400 N. Considerando 1 atm = 1,0 x 105 Pa, a temperatura na qual a válvula se abrirá será A) 546°C B) 273°C C) 273 K D) 400 K E) 400°C Gases# 4 #24. (UNIFRA-2013) Nos últimos anos a cidade de Santa Maria tem sido palco de competição de balonismo, que é um esporte aéreo praticado com um balão a ar quente. Um balão de competição possui em média de 2.000 a 3.000 m3 de volume interno e pode levar de 2 a 5 pessoas. O com- bustível do balão a “ar quente” é o propano (C3H8), o qual é um dos componentes do gás de cozinha (GLP), cuja massa molar é igual a 44,0 g/mol. Um balão pode chegar a gran- des altitudes, porém os voos para apreciar melhor as paisa- gens acontecem entre 300 e 500 metros. A temperatura média no interi- or de um balão é de 100º C e a pressão é igual à atmosférica, em torno de 100 kPa. Supondo um balão com um volume de 2.000 m3, encontre a massa aproximada de gás que há ne- le. Considere a constante dos gases igual a 8,3 J/mol K. A) 290 kg B) 640 kg C) 1.500 kg D) 2.800 kg E) 3.500 kg #25. (UNISC-2016-1) Uma bolha de ar, com volume de 1,5 cm3, forma-se no fundo de um lago, a 20 m de profundida- de, e sobe até atingir a superfície. A pressão atmosférica no local tem valor de 1,0 atm e a temperatura do lago é a mesma em qualquer profundidade. Defina a transformação sofrida pela bolha de ar ao se deslocar do fundo até a su- perfície, o valor da pressão, em atmosferas, sobre a bolha no fundo do lago e qual o volume da bolha ao atingir a su- perfície. (Lembre-se que uma coluna de água de 10m de altura exerce uma pressão de, aproximadamente, 1,0 atm). A) Isotérmica, 3,0 atm e 4,5 cm3. B) Isotérmica, 4,5 atm e 3,0 cm3. C) Isotérmica, 2,0 atm e 3,0 cm3. D) Isométrica, 3,0 atm e 4,5 cm3. E) Isobárica, 4,5 atm e 3,0 cm3. #26. (UPF-2015-2) Durante uma aula experimental de Físi- ca, o professor realiza uma atividade de expansão gasosa à pressão constante. Inicialmente, ele tem 400mL de um gás a 15ºC e deseja obter, ao final, 500mL desse mesmo gás. Ao atingir esse volume, a temperatura da massa de gás, em ºC, será de: A) 49 B) 25 C) 69 D) 87 E) 110 #Gases Ideais 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 – D C A C D B E B E 1 E B D B C D B D A D 2 A A C B D A D
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