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F R E N T E 3 307 Quer saber mais? Sites y Simulador que mostra algumas propriedades dos gases: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/gas-properties>. y Temperatura, pressão e volume molar: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc02/atual2.pdf>. Exercícios complementares 1 Unesp 2012 Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação solventes e propelentes inflamá- veis. Por essa razão, as embalagens utilizadas para a comercialização do produto fornecem no rótulo algu- mas instruções, tais como: y Não expor a embalagem ao sol. y Não usar próximo a chamas. y Não descartar em incinerador. Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 ºC e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 ºC, a lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata era A 1,0 atm. 2,5 atm. C 3,0 atm. D 24,8 atm. E 30,0 atm. 2 UEM 2016 Os gases são substâncias presentes em nosso cotidiano em fatos como: a subida de um balão; o murchar, com o tempo, de uma bexiga de aniversá- rio; o aumento da pressão interna de um pneu em dias quentes; a respiração do ser humano; entre outros. Sobre os gases, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01 Em um gás, as moléculas estão em contínuo movimento e separadas entre si por grandes espaços vazios em relação ao tamanho delas. Além disso, o movimento das moléculas se dá em todas as direções e em todos os sentidos. 02 Um gás não possui forma própria. A forma adquirida é a do recipiente que o contém. Quando um gás é confinado em um recipiente, as moléculas do gás colidem continuamente contra as paredes do reci- piente. Dessas colisões resulta o que se chama de pressão do gás. 04 Em um gás ideal ou perfeito a pressão é diretamen- te proporcional ao volume quando a temperatura é constante. 08 Um mol de um gás possui aproximadamente 6,023 ⋅ 1023 moléculas do mesmo. 16 As moléculas constituintes de um gás possuem movimento desordenado. Esse movimento é de- nominado agitação térmica. Quanto mais intensa é a agitação térmica maior é a energia cinética de cada molécula e, em consequência, maior é a temperatura do gás. Soma:JJ 3 UFU Na figura a seguir, a altura do mercúrio no braço direito aberto à pressão atmosférica (760 mmHg) é de 100 mm e a altura no braço esquerdo é de 120 mm. A pressão do gás no bulbo é Gás 120mm 100mm A 780 mmHg. 640 mmHg. C 740 mmHg. D 20 mmHg. 4 UnB Estudo das propriedades macroscópicas dos gases permitiu o desenvolvimento da teoria cinéti- co-molecular, a qual explica, ao nível microscópico, o comportamento dos gases. A respeito dessa teoria, julgue os itens que se seguem. J O comportamento dos gases está relacionado ao movimento uniforme e ordenado de suas moléculas. J A temperatura de um gás é uma medida da energia cinética de suas moléculas. J Os gases ideais não existem, pois são apenas mo- delos teóricos em que o volume das moléculas e suas interações são considerados desprezíveis. J A pressão de um gás dentro de um recipiente está associada às colisões das moléculas do gás com as paredes do recipiente. QUÍMICA Capítulo 2 Gases308 5 UFC a) Preencha as lacunas a seguir com as palavras corretas. Um dado sistema gasoso ideal é constituído por moléculas em movimento constante, uniforme, e . As distâncias in- termoleculares são muito que as dimensões moleculares, minimizando a possibilidade de . As moléculas se chocam entre si e/ou com as paredes do reci- piente que as contém de modo elástico com uma dada força, originando a do sistema. b) O gráfico a seguir representa curvas de distri- buição de número de moléculas em função da velocidade média para gases ideais. 0 2000 X Y Z 4000 Velocidade média / m·s-1 N ú m e ro d e m o lé c u la s Considere os seguintes sistemas: – gás H2 a 100 K; – gás Cl2 a 100 K; – gás Cl2 a 1000 K. Faça a correta associação entre estes sistemas e as curvas X, Y e Z. Justique sua resposta. 6 Ufes O volume V de um gás ideal é diretamente pro- porcional a sua temperatura absoluta, medida em Kelvin, representado por K. Se V = 1 500 cm3 quando T = 300 K, qual será a tem- peratura quando o volume for 2500 cm 3? Qual será o volume quando a temperatura for 200 K? Esboce um gráco que represente a relação entre V e T. 7 FEI Um cilindro munido de êmbolo contém um gás ideal representado pelo ponto 1 no gráfi- co. A seguir o gás é submetido sucessivamente à transformação isobárica (evolui do ponto 1 para o ponto 2), isocórica (evolui do ponto 2 para o ponto 3) e isotérmica (evolui do ponto 3 para o ponto 1). Ao representar os pontos 2 e 3 nas isotermas indica- das, conclui-se que: 3 2 1 1 0 302010 T(K) 300 K V(L) P(atm) A a temperatura do gás no estado 2 é 450 K. a pressão do gás no estado 3 é 2 atm. C a temperatura do gás no estado 3 é 600 K. D o volume do gás no estado 2 é 10 L. E a pressão do gás no estado 2 é 2 atm. 8 Unicamp Uma garrafa de 1,5 litros, indeformável e seca, foi fechada por uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura de 27 °C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57 °C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. a) Qual era a pressão no interior da garrafa no ins- tante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica? b) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique. 9 UPE/SSA 2016 Cada vez mais conhecido no Nordes- te, o futebol americano se consolida em Pernambuco. Entre as regras desse esporte, um lance chama a atenção dos espectadores, o chute de campo (Field goal). Para o chute valer 3 pontos, a bola, de formato oval e confeccionada com couro natural ou sintéti- co, tem de passar pelo meio da trave em Y, que fica no final do campo (endzone). O recorde de distân- cia do field goal é de 64 jardas e pertence a Matt Prater, então jogador do time americano do Denver Broncos. Tanto o referido chute quanto os outros dois maiores, ambos de 63 jardas, ocorreram em Denver, no Colorado, a 1 700 metros de altitude e com temperatura média anual de 10 ºC. A ocorrência de maiores distâncias de eld goals em Denver reside no fato de que: A a temperatura baixa influencia no volume da bola, favorecendo um chute mais preciso. a altitude de Denver deixa o ar mais rarefeito, possibilitando uma menor resistência do ar e facili- tando o chute. C a altitude de Denver influencia no metabolismo do atleta de forma positiva, possibilitando chutes mais potentes. F R E N T E 3 309 D a temperatura baixa influencia no material usado na fabricação da bola, tornando os chutes mais poten- tes e precisos. E a altitude de Denver e a baixa temperatura combi- nadas fazem nevar o ano inteiro, nessa capital, o que facilita o chute. 10 UFPR 2014 A equação geral dos gases ideais é uma equação de estado que correlaciona pressão, tem- peratura, volume e quantidade de matéria, sendo uma boa aproximação ao comportamento da maioria dos gases. Os exemplos descritos a seguir correspondem às observações realizadas para uma quantidade xa de matéria de gás e variação de dois parâmetros. Nume- re as representações grácas relacionando-as com as seguintes descrições. 1. Ao encher um balão com gás hélio ou oxigênio, o balão apresentará a mesma dimensão. 2. Ao encher um pneu de bicicleta, é necessária uma pressão maior que a utilizada em pneu de carro. 3. O cozimento de alimentos é mais rápido em maiores pressões. 4. Uma bola de basquete cheia no verão provavel- mente terá aparência de mais vazia no inverno, mesmo que não tenha vazado ar. ( ) Volume P re ss ã o ( ) Temperatura P re ss ã o ( ) Temperatura V o lu m e ( ) Quantidade de matér V o lu m e Assinale a alternativa que apresenta a sequência cor- reta na numeração das representações grácas. A 1 – 3 – 4 – 2 2 – 3 – 4 – 1 C 4 – 2 – 1 – 3 D 4 – 3 – 1 – 2 E 2 – 4 – 3 – 1 11 Unisinos 2012 Os gases perfeitos obedecem a três leis bastantesimples: a lei de Boyle, a lei de Gay-Lussac e a lei de Charles, formuladas segundo o comportamen- to de três grandezas que descrevem as propriedades dos gases: o volume (V), a pressão (P) e a temperatura absoluta (T). O número de moléculas inuencia a pressão exer- cida pelo gás, ou seja, a pressão depende também, diretamente, da massa do gás. Considerando esses resultados, Paul Emile Clapeyron (1799-1844) estabe- leceu uma relação entre as variáveis de estado com esta expressão matemática: pV = nRT onde n é o nú- mero de mols, e R é a constante universal dos gases perfeitos. Ao calibrar um pneu, altera-se o número de moléculas de ar no interior dele. Porém, a pressão e o volume podem, também, sofrer modicação com a variação da temperatura. Calibrando pneu (Disponível em http://www.comofazeronline.com/ como-calibrar-os-pneus/. Acesso em 10 out. 2011) O gráco pressão versus volume, que representa uma transformação isotérmica de uma quantidade xa de um gás perfeito, é o A Transformação de um gás Volume 0 0 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10 P re s s ã o Transformação de um gás Volume 0 0 3 6 9 12 15 1 2 3 4 5 6 7 P re s s ã o C Transformação de um gás Volume 0 0 5 10 15 20 30 25 1 2 3 4 5 6 P re s s ã o D Transformação de um gás Volume 0 0 1 2 3 4 6 5 2 4 6 8 P re s s ã o 10 E Transformação de um gás Volume 0 0 2 4 6 8 10 1 2 P re s s ã o 3