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GASES MÓDULO 3 – FRENTE B 1. (Integrado - Medicina 2023) Considere um gás ideal, que pode variar o volume interno, e que está preso em um recipiente com um êmbolo. O número de mols vale 4 mols e a constante universal dos gases é igual a 0,082atm L mol L. É correto afirmar: a) Se inicialmente a pressão interna for de 5 atm e a temperatura igual a 47°C, o volume ocupado pelo gás será 20,992 L. b) O gás recebe 400 cal na forma de calor e sofre uma transformação isotérmica. A variação de sua energia interna será igual a 400 cal. c) Em uma transformação isobárica, se o volume triplicar a temperatura reduzirá a um terço do valor inicial. d) Se o volume passar de 0,002 m3 para 0,005 m3 em uma transformação isobárica de pressão interna 2 atm, o trabalho realizado pelo gás é igual a –600 J. e) Se ocorrer uma transformação cíclica, a pressão e o volume finais serão iguais aos valores iniciais, porém, a temperatura final será diferente do valor inicial. 2. (Pucrs Medicina 2023) A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos. Com base no diagrama, é correto afirmar que a) em A B⎯⎯→ a temperatura do gás aumentará. b) em B C⎯⎯→ a temperatura do gás diminuirá. c) a temperatura em C é igual a temperatura em A. d) a temperatura se mantém constante durante A B C.⎯⎯→ ⎯⎯→ TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O balonismo, um esporte aeronáutico com adeptos em todo o mundo, oferece um belo espetáculo para os observadores no solo. Um maçarico é usado para aquecer o ar no interior do balão, o que faz variar a densidade do ar, permitindo o controle do movimento de subida e descida do balão. 3. (Unicamp 2023) Um balão tem um volume 3 3V 1,6 10 m= de ar quente no seu interior na temperatura T = 400 K e na pressão atmosférica 5 0 1,0 atm 1,0 10 Pa.ρ = = Sabendo-se que o ar quente se comporta como um gás ideal e que a constante universal dos gases é R 8 J mol K, quantos mols de ar n há no interior do balão? a) 15,0 10 mol.− b) 04,0 10 mol. c) 45,0 10 mol. d) 54,0 10 mol. 4. (Ufjf-pism 2 2022) Fernanda é uma estudante de Engenharia da UFJF. O seu laboratório recebeu um motor que possui um ciclo muito particular. Junto com essa máquina térmica, a pessoa que fez o motor enviou um manual técnico no qual fez várias afirmações sobre o funcionamento da máquina, além de um gráfico mostrando o seu ciclo de funcionamento. Esse gráfico pode ser visto na figura, onde se nota que os pontos "A", "B", "C" e "D" possuem informações de pressão e volume expressas nele. Como Fernanda aprendeu bastante sobre Física Térmica, ela percebeu que das cinco afirmações abaixo que estavam no manual técnico, somente uma é verdadeira. Escolha essa afirmação. a) O caminho percorrido de "D" para "A" constitui um processo termodinâmico isotérmico. b) Ao iniciar o ciclo no ponto "A" e seguir através do caminho "ABCDA", esse motor realiza 500J de trabalho. c) No ciclo de funcionamento desse motor não existe processo termodinâmico a volume constante. d) Sabendo que a substância de trabalho desse motor é 1,0 mol de um gás ideal e conhecendo a constante universal dos gases ideais, R 8,3 J (mol K),= é possível obter a temperatura do ponto "A". e) Basta conhecer as temperaturas máxima e mínima de funcionamento desse motor para descobrir o seu rendimento. 5. (Enem 2019) Dois amigos se encontram em um posto de gasolina para calibrar os pneus de suas bicicletas. Uma das bicicletas é de corrida (bicicleta A) e a outra, de passeio (bicicleta B). Os pneus de ambas as bicicletas têm as mesmas características, exceto que a largura dos pneus de A é menor que a largura dos pneus de B. Ao calibrarem os pneus das bicicletas A e B, respectivamente com pressões de calibração Ap e B p , os amigos observam que o pneu da bicicleta A deforma, sob mesmos esforços, muito menos que o pneu da bicicleta B. Pode-se considerar que as massas de ar comprimido no pneu da bicicleta AA, m , e no pneu da bicicleta BB, m , são diretamente proporcionais aos seus volumes. Comparando as pressões e massas de ar comprimido nos pneus das bicicletas, temos: a) A bp p e A Bm m b) A bp p e A Bm m c) A b p p e A B m m= d) A b p p e A B m m= e) A b p p e A B m m 6. (Enem 2015) Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual. A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a) a) volume de ar dentro da geladeira diminuiu. b) motor da geladeira está funcionando com potência máxima. c) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta. d) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa. e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta. 7. (Enem 2003) Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente. Densidade (kg/m3) Poder Calorífico (kJ/kg) GNV 0,8 50.200 Gasolina 738 46.900 Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o VOLUME de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente. b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão. c) igual, mas sua potência será muito menor. d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente. e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera. 8. (Enem 2ª aplicação 2014) As máquinas térmicas foram aprimoradas durante a primeira Revolução Industrial, iniciada na Inglaterra no século XVIII. O trabalho do engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot, que notou a relação entre a eficiência da máquina a vapor e a diferença de temperatura entre o vapor e o ambiente externo, foi fundamental para esse aprimoramento. A solução desenvolvida por Carnot para aumentar a eficiência da máquina a vapor foi a) reduzir o volume do recipiente sob pressão constante. b) aumentar o volume do recipiente e reduzir a pressão proporcionalmente. c) reduzir o volume do recipiente e a pressão proporcionalmente. d) reduzir a pressão dentro do recipiente e manter seu volume. e) aumentar a pressão dentro do recipiente e manter seu volume. 9. (Fcmscsp 2022) Paul Bert (1833-1886), que é considerado o pioneiro do estudo da fisiologia da altitude, montou em seu laboratório, na Universidade de Sorbonne, uma câmara de descompressão grande o suficiente para permitir a um homem sentar-se confortavelmente em seu interior para simular os efeitos da altitude. Suponha que, em um de seus estudos, Paul Bert tenha fechado uma pessoa na câmara contendo inicialmente 120 mols de ar e, após fechá-la, reduzido a pressão para 60% do valor inicial, sem que houvesse alteração da temperatura e do volume do ar no interior da câmara. Considerando o ar como um gás ideal, a quantidade de mols de ar retirados da câmara após o seu fechamento foi a) 48. b) 42. c) 36. d) 54. e) 62. 10. (Fmj 2022) Um balão meteorológico, preenchido com gás hélio, foi lançado com volume de 3,0 m3, temperatura de 300 K e pressão interna de 51,0 10 Pa. Ao atingir certa altitude, o balão explodiu quando a pressão e a temperatura do gás no seu interior eram, respectivamente, 32,0 10Pa e 220 K. Considerando que o gás hélio se comporte como um gás ideal, o volume do balão no momento da explosão era a) 150 m3. b) 125 m3. c) 180 m3. d) 110 m3. e) 220 m3. 11. (Unioeste 2022) Uma certa massa de gás ideal é submetida ao processo termodinâmico descrito pelo diagrama P V (pressão em função do volume) ilustrado na figura abaixo. A temperatura do gás no ponto A vale TA = 50 K e a temperatura do gás no ponto B vale TB = 200 K. Considerando o processo termodinâmico ilustrado na figura, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o volume do gás no ponto B. a) 100 m3 b) 150 m3 c) 200 m3 d) 250 m3 e) 300 m3 12. (Uece 2021) Além da elevação do nível dos oceanos, o derretimento do gelo no Ártico tem como consequência a liberação de gás metano preso no gelo. Lançado na atmosfera, este gás potencializa o efeito estufa e favorece o aquecimento global. Imagine que uma bolha de 10 cm3 deste gás se forme no fundo de um lago onde a temperatura é –23°C e a pressão é de 5 atm. Considerando o metano como um gás ideal, é correto dizer que o volume da bolha, em cm3, quando ela estiver ligeiramente abaixo da superfície onde a temperatura for de –13°C e a pressão de 1 atm será igual a a) 45. b) 28. c) 52. d) 36.