Lista 1-gas ideal-20222

Prévia do material em texto

MEC-SETEC 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso 
Campus Cuiabá Bela Vista 
Bacharelado em Engenharia de Alimentos 
Físico-química 
Prof.Dr. Marcos F. Pantoja 
Nome: Data: 
 
1. Mediu-se a temperatura de 20 L de gás hidrogênio (H2) e 
o valor encontrado foi de 27 °C a 700 mmHg. Qual será o 
novo volume desse gás, a 87 °C e 500 mmHg de pressão. 
 
 
2. Certa massa de gás estava contida em um recipiente de 
20 L, à temperatura de 27 °C e pressão de 4 atm. Sabendo 
que essa massa foi transferida para um reservatório de 
60 L, à pressão constante, calcule a temperatura 
apresentada pelo sistema nessa nova condição. 
 
 
3. Suponhamos que no estabelecimento de uma escala de 
massas atômicas, as condições padrões foram escolhidas 
como p=1 atm, V=0,030 m³ e T=300 K (todos em valores 
exatos). Calcule o valor da “constante dos gases” R nessas 
condições, de acordo com o sistema internacional de 
unidades (SI). 
 
 
4. 15 g de etano estão em contidas em um bulbo de 1 dm3 
de capacidade. O bulbo é tão fraco que romperá se a 
pressão exceder 10 MPa. A que temperatura a pressão do 
gás atingirá o valor de ruptura? (Metano=32 g/mol) 
 
 
5. Considere um bulbo semelhante ao do exercício anterior, 
na mesma condição de temperatura. Calcule a massa de 
propano necessária para romper o bulbo, nas mesmas 
condições de pressão e temperatura. (Mpropano=44 g/mol) 
 
 
6. Um cilindro grande para estocar gases comprimidos tem 
um volume de cerca de 50 L. Se o gás é estocado a uma 
pressão de 15 MPa a 300 K, quantos mols do gás estão 
contidos no cilindro? Qual será a massa de oxigênio em tal 
cilindro? (Moxigênio=30 g/mol) 
 
 
7. Um bulbo de 138,2 mL de volume contém 0,6946 g de gás 
a 756,2 torr e 100,0 °C. Calcule a massa molar do gás. 
 
 
8. Para identificar o conteúdo de um cilindro contendo um 
gás puro, um estudante coletou uma amostra desse gás e 
determinou sua densidade, d=5,38 g/L, nas seguintes 
condições de temperatura e pressão: 15 °C e 0,97 atm. 
Com base nessas informações, e assumindo o modelo do 
gás ideal, calcule a massa molar do gás. 
 
 
9. O mesmo estudante coletou outra amostra de outro gás e 
determinou a densidade, d=4,91 g/L, nas mesmas 
condições do exercício anterior de temperatura e pressão. 
Assumindo o modelo do gás ideal, calcule a massa molar 
do gás. 
 
 
10. Uma caixa contém água líquida em equilíbrio com vapor 
de água a 30 °C. A pressão de vapor da água líquida 
nessas condições é 31,82 mmHg. Aumentando-se o 
volume da caixa, parte da água líquida evaporará a fim de 
manter a pressão de equilíbrio. Considerando que há 0,9g 
de água presente na caixa, qual deve ser o volume da 
caixa para que todo o líquido evapore? 
 
 
11. Uma amostra de ar é coletada sobre água a 20 °C. No 
equilíbrio, a pressão total do ar úmido é 1 atm. A pressão 
de vapor da água a 20 °C é 17,54 torr. Considerando que 
a composição do ar seco é 78 % (em mol) de nitrogênio, 
21 % (em mol) de oxigênio e 1 % (em mol) de argônio; 
a) calcule as pressões parciais dos gases na mistura 
úmida, b) calcule as frações molares do nitrogênio, 
oxigênio, argônio e da água, na referida mistura. 
 
 
12. A pressão total de uma mistura de oxigênio e hidrogênio 
é 1 atm. Após se inflamar a mistura, a água formada é 
retirada. O gás restante é hidrogênio puro e exerce uma 
pressão de 0,4 atm, quando medida nas mesmas 
condições de T e V da mistura original. Calcule a 
composição original da mistura. 
Dado: 
2𝐻2 + 𝑂2 → 2𝐻2𝑂 
 
 
13. Uma mistura de nitrogênio e vapor de água é introduzida 
em um frasco que contém um agente secante. 
Imediatamente após a introdução, a pressão no frasco é 
760 torr. Depois de algumasC horas, a pressão atinge o 
valor estacionário de 745 torr. a) Calcule a composição, 
em percentagem molar, da mistura original. b) Se a 
experiência é realizada a 20 °C e o agente secante 
aumenta seu peso de 0,150 g, qual é o volume do frasco? 
O volume ocupado pelo agente secante pode ser 
desprezado. 
 
 
14. Considere que a massa molar média do ar atmosférico é 
igual a 0,0279 kg/mol e a pressão atmosférica ao nível do 
solo é igual a 1,01325.105 Pa. Calcule a pressão do ar 
atmosférico a 30 km de altura se: a) a temperatura variar 
para 400 K; b) a temperatura se manter constante em 
300 K; c) se a temperatura variar para 200 K. Dados: 
g=9,81 m.s-2. 
 
 
15. Admitindo que o ar possua uma massa molar média de 
28,9 g/mol e que a atmosfera é isotérmica a 25 °C, calcule 
a pressão barométrica em Vila Monte Verde (MG), que 
está a 1600 m acima no nível do mar; calcule também a 
pressão barométrica no topo do Pico da Bandeira (MG/ES) 
que está a 2892 m acima do nível do mar. Considere a 
pressão ao nível do mar igual a 1 atm. 
Dados: g=9,81 m.s-2.