Química - Livro 1-289-291

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3 UEPG Certa massa de gás ocupa um volume de 1 m3 a 323 °C, exercendo uma pressão de 1 atm no recipiente que a
contém. Reduzindo-se a temperatura para 25 °C e o volume ocupado pelo gás para 25 litros, qual será a pressão no
sistema, em atm?
4 UFG 2014 Em um ambiente climatizado a 20 °C, havia balões de enfeite para uma festa, com volumes de 3, 5 e 10 litros,
preenchidos com nitrogênio. Durante o referido evento, uma falha na climatização permitiu um aumento da tempera-
tura, que chegou a 30 °C.
Sabendo que a pressão máxima que as paredes dos balões são capazes de suportar é de 4,0 atm, determine se
algum balão explodiu.
Dados: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K−1
n = 0,5 mol
5 UEG Uma bola de futebol de volume constante de 2,73 L é cheia com oxigênio gasoso até alcançar a pressão
interna de 4,1 atm a 0 °C. De acordo com estas informações, determine:
a) o número de mols do gás, na bola;
b) a massa do gás, na bola.
Dados:
Massa molar do O2 = 32 g ⋅ mol
−1
R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K−1
6 UFG 2011 Um cilindro contendo 64 g de O2 e 84 g de N2 encontra-se em um ambiente refrigerado a –23 °C. O manô-
metro conectado a esse cilindro indica uma pressão interna de 4 atm. Além disso, o manômetro também indica um
alerta de que as paredes do cilindro suportam, no máximo, 4,5 atm de pressão. Devido a uma falha elétrica, a refrige-
ração é desligada e a temperatura do ambiente, em que o cilindro se encontra, se eleva a 25 °C.
Dado:
R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K−1
a) Calcule o volume do cilindro e a pressão parcial de cada gás nas condições iniciais em que o cilindro se encon-
trava.
b) Demonstre, por meio de cálculos, se as paredes do cilindro vão resistir à nova pressão interna, a 25 °C, após a
falha elétrica.
QUÍMICA Capítulo 2 Gases290
7 UFBA Para suprir a demanda de energia, o Brasil ainda necessita importar gás natural. Através do gasoduto Brasil-Bolívia,
construído em parceria pelos dois países, a Bolívia fornece gás natural para várias cidades do Centro-Sul brasileiro. O gás
natural está sendo utilizado cada vez mais como combustível para automóveis pelo fato de ser mais econômico e menos
poluente do que a gasolina.
(FELTRE, 2004, p. 38-9).
Considere um cilindro de gás natural de um automóvel, com 100 L de gás natural ideal, carregado a 27 °C e 9,0 atm, em
um posto de combustíveis. Admitindo que a composição, em quantidade de matéria, do gás natural é 80% de metano e
20% de etano, determine o valor da massa da mistura gasosa contida nesse cilindro, expressando o resultado com três
algarismos signicativos.
8 UFPE O ideal é que a pressão parcial do oxigênio no pulmão seja de 0,20 atm. Um mergulhador, que está sujeito a
altas pressões, deve dosar o gás que respira para manter a pressão parcial do oxigênio neste valor. Se ele estiver
mergulhando a uma profundidade onde a pressão seja de 2,5 atm, qual deve ser a fração molar de oxigênio numa
mistura oxigênio/nitrogênio para que ele possa respirar sem dificuldades?
9 UFG 2014 A equação da lei dos gases ideais, P ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T, é uma equação de estado que resume as relações que
descrevem a resposta de um gás ideal a mudanças de pressão, volume, temperatura e quantidade de moléculas.
Considerando o exposto, demonstre, por meio de equações matemáticas, como a densidade de um gás qualquer
varia em função da temperatura e determine a massa molar de um gás considerando os dados a seguir.
Dados: d = 0,97 g L−1; T = 210 °C; P = 0,25 atm; R = 62,36 L ⋅ torr ⋅ mol−1 ⋅ K−1; 1 atm = 760 torr.
10 UFTM 2013 Considere o gráfico, que relaciona a pressão atmosférica com a altitude.
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0,5
0 5 10 15São Paulo La Paz Everest
Altitude em quilômetros
www.uenf.br
a) Considerando que a composição do ar se mantenha constante com a altitude e que o ar tenha comportamento
de gás ideal, calcule o valor aproximado do quociente:
°
°
(densidade do ar 10 C em São Paulo)
(densidade do ar 10 C em La Paz)
Mostre como obteve esse valor.
b) Considere duas garrafas contendo água mineral, proveniente de mesma fonte e à mesma temperatura, gaseifica-
da artificialmente com gás carbônico, CO2. Uma dessas garrafas foi aberta em Aracaju (SE), cidade localizada no
nível do mar, e a outra foi aberta em Ouro Preto (MG), cidade localizada em região serrana. Indique se a concen-
tração de CO2 dissolvido na água da garrafa aberta em Aracaju é maior, menor ou igual à concentração desse
gás na água da garrafa aberta em Ouro Preto. Justifique sua resposta.
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1 Cesgranrio
P (atm)
P
1
1
4 3
2
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2
 (K)
T
1
 (K)
P
2
P
3
V
1
V
2
V(L)
A análise do gráco anterior, que mostra as transfor-
mações sofridas por um gás ideal quando variamos
a sua temperatura, pressão ou volume, nos permite
armar que o gás evolui:
A Isobaricamente de 1 a 2.
 Isotermicamente de 2 a 3.
C Isobaricamente de 3 a 4.
D Isometricamente de 4 a 2.
E Isometricamente de 3 a 4.
2 Fuvest 2014 O rótulo de uma lata de desodorante em
aerosol apresenta, entre outras, as seguintes informa-
ções: “Propelente: gás butano. Mantenha longe do
fogo”. A principal razão dessa advertência é:
A O aumento da temperatura faz aumentar a pressão
do gás no interior da lata, o que pode causar uma
explosão.
 A lata é feita de alumínio, que, pelo aquecimento,
pode reagir com o oxigênio do ar.
C O aquecimento provoca o aumento do volume da
lata, com a consequente condensação do gás em
seu interior.
D O aumento da temperatura provoca a polimeriza-
ção do gás butano, inutilizando o produto.
E A lata pode se derreter e reagir com as substâncias
contidas em seu interior, inutilizando o produto.
3 IFCE Usando os conceitos relacionados ao estudo dos
gases, podemos afirmar corretamente que:
A através da lei de Boyle, é possível comprovar que,
a uma temperatura constante, o volume ocupado
por uma massa fixa de um gás é diretamente pro-
porcional à pressão.
 de acordo com a teoria cinética molecular dos ga-
ses, um gás é formado por moléculas em constante
movimento e, em um gás ideal, não há atração nem
repulsão entre as moléculas.
C pela lei de Charles, para transformações isobáricas,
o volume de um gás é inversamente proporcional à
temperatura absoluta.
D pela lei de Gay-Lussac, proposta em 1802, quando
uma massa variável de um gás sofre transformação
isocórica, a pressão do gás será diretamente pro-
porcional à temperatura absoluta do sistema.
E pela hipótese de Avogadro, gases diferentes, nas
mesmas condições de volume, de pressão e de
temperatura, sempre apresentarão diferentes nú-
meros de moléculas.
4 UFG Considere um gás ideal submetido às seguintes
transformações:
V
P
A
B
C D
Considere, também, as seguintes leis:
Sob volume constante, a pressão exercida por uma
determinada massa gasosa é diretamente proporcional à
sua temperatura absoluta.
(“Lei de Gay Lussac”)
Sob temperatura constante, o volume ocupado por
determinada massa gasosa é inversamente proporcional
à sua pressão.
(“Lei de Boyle”)
Sob pressão constante, o volume ocupado por uma
determinada massa gasosa é diretamente proporcional à
sua temperatura absoluta.
(“Lei de Charles”)
a) Associe as transformações A→ B; B→ C e C→ D
às leis correspondentes. Justifique sua resposta.
b) Esboce os gráficos dessas transformações, mos-
trando as grandezas que sofrem variações e
identificando a(s) que permanece(m) constante(s).
5 Ufop A pressão interna do pneu de um carro aumenta
quando este é conduzido em uma rodovia por traje-
tórias longas. A razão disso é que o atrito aquece os
pneus, e o volume permanece praticamente constante.
Pressão inicial do pneu = P
1
Pressão final do pneu = P
2
Temperatura inicial do pneu = T
1
Temperatura final do pneu = T
2
Com base nessa ilustração e considerando o volume
do pneu constante, a equação que permite calcular a
pressão do pneu após longas trajetórias é
A =P P (T T )
2 1 1 2
 =P P (T T )
2 1 2 1
C =P nR(T T ) V
2 1 2 2
D =P nR(T T ) V
2 2 1 2
Exercícios propostos