lista de gases

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<p>LISTA DE GASES PROF. MENDONÇA</p><p>TEXTO: 1 - Comum à questão: 1</p><p>O balonismo, um esporte aeronáutico com adeptos em todo o</p><p>mundo, oferece um belo espetáculo para os observadores no</p><p>solo. Um maçarico é usado para aquecer o ar no interior do</p><p>balão, o que faz variar a densidade do ar, permitindo o controle</p><p>do movimento de subida e descida do balão.</p><p>Questão-01 - (Unicamp SP)</p><p>Um balão tem um volume V = 1,6 103 m3 de ar quente no seu</p><p>interior na temperatura T = 400 K e na pressão atmosférica p0</p><p>= 1,0 atm = 1,0 105 Pa. Sabendo-se que o ar quente se</p><p>comporta como um gás ideal e que a constante universal dos</p><p>gases é R  8 J/mol.K, quantos mols de ar n há no interior do</p><p>balão?</p><p>a) 5,0 10–1 mol.</p><p>b) 4,0 100 mol.</p><p>c) 5,0 104 mol.</p><p>d) 4,0 105 mol.</p><p>Questão-02 - (Unesp SP)</p><p>(www.aviacaocomercial.net)</p><p>Para se calibrar o pneu do carro num posto de serviços, a</p><p>recomendação é colocar cerca 30 PSI, sigla em inglês para a</p><p>unidade de pressão “libra-força por polegada quadrada”. Para</p><p>o pneu de um avião, que é preenchido com nitrogênio puro em</p><p>vez de ar, a regulagem recomendada é cerca de 200 PSI à</p><p>temperatura ambiente de 300 K. No entanto, no momento do</p><p>pouso, essa pressão interna pode aumentar significativamente,</p><p>como consequência do calor gerado pelo impacto e atrito com</p><p>o solo e pela ação dos freios, com a temperatura podendo</p><p>atingir 1 200 K.</p><p>(www.uol.com.br. Adaptado.)</p><p>Supondo que o volume do pneu não se altere, a pressão interna</p><p>de nitrogênio no pneu durante o pouso pode atingir o valor de</p><p>a) 1 000 PSI.</p><p>b) 300 PSI.</p><p>c) 600 PSI.</p><p>d) 500 PSI.</p><p>e) 800 PSI.</p><p>Questão-03 - (Santa Casa SP)</p><p>Paul Bert (1833-1886), que é considerado o pioneiro do estudo</p><p>da fisiologia da altitude, montou em seu laboratório, na</p><p>Universidade de Sorbonne, uma câmara de descompressão</p><p>grande o suficiente para permitir a um homem sentar-se</p><p>confortavelmente em seu interior para simular os efeitos da</p><p>altitude.</p><p>(Frances Ashcroft. A vida no limite, sem data. Adaptado.)</p><p>Suponha que, em um de seus estudos, Paul Bert tenha fechado</p><p>uma pessoa na câmara contendo inicialmente 120 mols de ar e,</p><p>após fechá-la, reduzido a pressão para 60% do valor inicial,</p><p>sem que houvesse alteração da temperatura e do volume do ar</p><p>no interior da câmara. Considerando o ar como um gás ideal, a</p><p>quantidade de mols de ar retirados da câmara após o seu</p><p>fechamento foi</p><p>a) 48.</p><p>b) 42.</p><p>c) 36.</p><p>d) 54.</p><p>e) 62.</p><p>Questão-04 - (UEG GO)</p><p>O diagrama PVT a seguir, descreve os processos realizados por</p><p>um gás ideal.</p><p>Na projeção bidimensional, pressão P versus volume V, a linha</p><p>tracejada representa um processo</p><p>a) adiabático</p><p>b) isotérmico</p><p>c) isobárico</p><p>d) isocórico</p><p>e) isovolumétrico</p><p>Questão-05 - (Unifor CE)</p><p>Em um parque de diversões, um estudante curioso observa um</p><p>balão de 10 ser enchido com gás hélio. Logo em seguida,</p><p>descobre que foram utilizados dois gramas do gás para inflar</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>Mobile User</p><p>completamente o balão. A que pressão interna está submetido</p><p>o balão se a temperatura ambiente é de 27ºC?</p><p>Dados:</p><p>Constante universal dos gases: R = 8,31 J/mol.K</p><p>Massa molar do Hélio: 4,00 g/mol</p><p>1 atm = 105 Pa</p><p>a) 0,11 atm</p><p>b) 4,98 atm</p><p>c) 1,11 atm</p><p>d) 2,49 atm</p><p>e) 1,25 atm</p><p>Questão-06 - (Famerp SP)</p><p>Certa massa de gás ideal sofre uma transformação, passando do</p><p>estado X para o estado Y, como mostra o diagrama PV.</p><p>Sabendo que a energia interna do gás não variou durante a</p><p>transformação, o volume VX era igual a</p><p>a) 0,30 m3.</p><p>b) 0,08 m3.</p><p>c) 0,36 m3.</p><p>d) 0,45 m3.</p><p>e) 0,15 m3.</p><p>Questão-07 - (UCB DF)</p><p>Um estudante em determinado laboratório, ao pesquisa o</p><p>comportamento dos gases, realizou o seguinte experimento:</p><p>preencheu com 2 mols de gás hélio um recipiente de volume</p><p>incógnito e constante, de modo que, ao fechá-lo, o sistema</p><p>gasoso estava a temperatura constante e sob pressão de 3</p><p>atmosferas. Depois disso, abriu rapidamente o recipiente,</p><p>fechando-o novamente, deixando escapar somente parte do gás.</p><p>Após o sistema entrar em equilíbrio térmico, mediu-se a</p><p>pressão p = 2,25 atm.</p><p>Com base nisso, assinale a alternativa que indica a massa</p><p>aproximada, em gramas, de gás hélio ainda presente no</p><p>recipiente.</p><p>Dados:</p><p>pV = nRT</p><p>m</p><p>n</p><p>MM</p><p>=</p><p>MM(He) = 4g mol–1</p><p>R = 0,082 atm L K–1 mol–1</p><p>a) 6</p><p>b) 4</p><p>c) 8</p><p>d) 12</p><p>e) 3</p><p>Questão-08 - (Unesp SP)</p><p>Um professor de química fez uma demonstração em que</p><p>produziu hidrogênio gasoso (H2) pela reação, a quente, de ácido</p><p>clorídrico (HCl) com 6,75 g de alumínio sólido (Al) sob forma</p><p>de folhas amassadas.</p><p>A equação que representa essa reação é:</p><p>Al (s) + 3HCl (aq) → AlCl3 (aq) +</p><p>3</p><p>2</p><p>H2 (g)</p><p>Considere que o hidrogênio seja um gás ideal, que a massa</p><p>molar do alumínio seja 27 g/mol e que 1 L = 10–3 m3. Adote</p><p>para a constante universal do gases o valor R = 8 J/(mol K).</p><p>Supondo que todo o gás hidrogênio produzido nessa reação seja</p><p>armazenado a uma temperatura constante de 27 ºC em um</p><p>recipiente rígido de volume 10 L, a quantidade de hidrogênio</p><p>produzida nessas condições ficaria submetida a uma pressão de</p><p>a) 6 104 N/m2.</p><p>b) 8 104 N/m2.</p><p>c) 5 104 N/m2.</p><p>d) 9 104 N/m2.</p><p>e) 4 104 N/m2.</p><p>Questão-09 - (FMABC SP)</p><p>Muitas pessoas têm dificuldades para respirar ao viajarem para</p><p>cidades localizadas em altitudes elevadas, devido à menor</p><p>disponibilidade de oxigênio no ar nessas regiões. Considere que, ao</p><p>nível do mar, a pressão atmosférica é 1,0 105 Pa e a temperatura é</p><p>300 K, e que a 3 500 m de altitude a pressão se reduz a 6,3  104 Pa</p><p>e a temperatura a 270 K. Considerando-se o ar como um gás ideal, a</p><p>razão entre a quantidade de oxigênio por metro cúbico de ar em</p><p>uma cidade localizada à altitude de 3 500 metros e a quantidade de</p><p>oxigênio por metro cúbico de ar em um local ao nível do mar é</p><p>a) 0,65.</p><p>b) 0,70.</p><p>c) 0,60.</p><p>d) 0,75.</p><p>e) 0,80.</p><p>TEXTO: 2 - Comum à questão: 10</p><p>Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial</p><p>inercial.</p><p>O módulo da aceleração gravitacional é representado por g.</p><p>Onde for necessário, use g = 10 m/s2 para o módulo da</p><p>aceleração gravitacional.</p><p>Questão-10 - (UFPR)</p><p>Uma certa massa de gás ideal passa pelo processo</p><p>termodinâmico ilustrado na figura ao lado, que apresenta um</p><p>diagrama P x V (pressão em função do volume).</p><p>Considerando que a temperatura do gás no ponto A vale TA =</p><p>50 K, assinale a alternativa que apresenta corretamente a</p><p>temperatura TB do gás no ponto B.</p><p>a) TB = 100 K.</p><p>b) TB = 300 K.</p><p>c) TB = 450 K.</p><p>d) TB = 600 K.</p><p>e) TB = 900 K.</p><p>TEXTO: 3 - Comum à questão: 11</p><p>Obs.: para as questões seguintes, aproxime  = 3,0 sempre que</p><p>necessário.</p><p>Questão-11 - (Unicamp SP)</p><p>O CO2 dissolvido em bebidas carbonatadas, como refrigerantes</p><p>e cervejas, é o responsável pela formação da espuma nessas</p><p>bebidas e pelo aumento da pressão interna das garrafas,</p><p>tornando-a superior à pressão atmosférica. O volume de gás no</p><p>“pescoço” de uma garrafa com uma bebida carbonatada a 7 ºC</p><p>é igual a 24 ml, e a pressão no interior da garrafa é de 2,8 105</p><p>Pa . Trate o gás do “pescoço” da garrafa como um gás perfeito.</p><p>Considere que a constante universal dos gases é de</p><p>aproximadamente 8 J/mol K e que as temperaturas nas escalas</p><p>Kelvin e Celsius relacionam-se da forma T (K) =  (ºC)+273.</p><p>O número de moles de gás no “pescoço” da garrafa é igual a</p><p>a) 1,2 105.</p><p>b) 3,0 103.</p><p>c) 1,2 10–1.</p><p>d) 3,0 10–3.</p><p>Questão-12 - (FCM PB)</p><p>Um equipamento para oxigenioterapia recebe em determinado</p><p>tempo 30 mols desse gás sob pressão de 3,813 ATM, com uma</p><p>temperatura de 310 K. Qual o volume ocupado pelo gás no</p><p>equipamento?</p><p>Dado: Constante dos gases = 0,082 ATM. L/Mol. K</p><p>a) 100 litros</p><p>b) 50 litros</p><p>c) 200 litros</p><p>d) 20 litros</p><p>e) 10 litros</p><p>Questão-13</p><p>- (UCB DF)</p><p>Os gases ideais ou perfeitos são descritos fisicamente por meio</p><p>da seguinte equação de estado:</p><p>pV = nRT</p><p>em que p é a pressão, V é o volume, n é quantidade de matéria,</p><p>T é a temperatura absoluta e R é a constante dos gases. A partir</p><p>dessa equação, assinale a alternativa correta a respeito do</p><p>comportamento desses materiais, utilizando esta lei como</p><p>auxílio.</p><p>a) A lei dos gases perfeitos é uma lei limite, isto é, não é</p><p>uma lei geral. Isto se comprova, por exemplo, quando, em</p><p>um comportamento isobárico, o volume de um gás é</p><p>previsto ser nulo no zero absoluto.</p><p>b) Em um gás perfeito, consideram-se as interações</p><p>intermoleculares entre as moléculas ou átomos</p><p>constituintes, tais como as interações entre dipolos ou</p><p>dipolos-induzidos.</p><p>c) A equação de estado dos gases perfeitos prevê um</p><p>comportamento linear entre pressão e volume, em uma</p><p>transformação isotérmica.</p><p>d) Em uma transformação isovolumétrica, ou isocórica, a</p><p>curva que relaciona pressão e temperatura é uma</p><p>hipérbole.</p><p>e) Uma mistura de gases perfeitos, por exemplo – CO2(g) +</p><p>H2O(g) –, não se comporta como um gás perfeito, uma</p><p>vez que as espécies constituintes são diferentes entre si.</p><p>Questão-14 - (Famerp SP)</p><p>A oxigenoterapia hiperbárica é uma modalidade</p><p>terapêutica na qual o paciente respira oxigênio puro (100%),</p><p>enquanto é submetido a uma pressão cerca de 2 a 3 vezes a</p><p>pressão atmosférica ao nível do mar, no interior de uma câmara</p><p>hiperbárica. Essa terapia provoca um aumento espetacular na</p><p>quantidade de oxigênio transportado pelo sangue, na ordem de</p><p>20 vezes o volume que circula em indivíduos que estão</p><p>respirando ar ao nível do mar, o que produzirá no paciente uma</p><p>série de efeitos de interesse terapêutico.</p><p>A câmara hiperbárica consiste em um equipamento médico</p><p>fechado, resistente à pressão, geralmente de formato cilíndrico,</p><p>construído de aço ou acrílico e que pode ser pressurizado com</p><p>ar comprimido ou oxigênio puro.</p><p>(https://sbmh.com.br. Adaptado.)</p><p>Considere que o ar se comporta como um gás ideal, que o ar no</p><p>interior da câmara hiperbárica esteja à pressão atmosférica, que</p><p>o volume da câmara hiperbárica não se altere e que a</p><p>temperatura no seu interior não varie. O número de mols de ar</p><p>que devem ser injetados na câmara, em relação à quantidade</p><p>existente inicialmente (n0), para produzir no interior da câmara</p><p>uma pressão igual a 2,8 vezes a pressão atmosférica é</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>a) 1,8n0.</p><p>b) 3,8n0.</p><p>c) 1,4n0.</p><p>d) 0,9n0.</p><p>e) 2,4n0.</p><p>Questão-15 - (FGV)</p><p>Analise o gráfico, que apresenta a variação da pressão</p><p>atmosférica terrestre em função da altitude.</p><p>(www.if.ufrgs.br.)</p><p>Sabe-se que a densidade do ar, à pressão de 1,0 atm e a 0 ºC, é</p><p>1,30 kg/m3. Considerando que o ar se comporte como um gás</p><p>ideal, sua densidade a uma altitude de 3 500 m e a 0 ºC é,</p><p>aproximadamente,</p><p>a) 0,46 kg/m3.</p><p>b) 0,65 kg/m3.</p><p>c) 0,85 kg/m3.</p><p>d) 0,92 kg/m3.</p><p>e) 0,98 kg/m3.</p><p>GABARITO:</p><p>1) Gab: C</p><p>2) Gab: E</p><p>3) Gab: A</p><p>4) Gab: A</p><p>5) Gab: E</p><p>6) Gab: E</p><p>7) Gab: A</p><p>8) Gab: D</p><p>Gab9) : B</p><p>Equação de Clapeyron:</p><p>m</p><p>pV RT</p><p>M</p><p>=</p><p>m pM</p><p>V RT</p><p> = =</p><p>A massa de oxigênio por metro cúbico de ar corresponde à</p><p>definição da densidade  :</p><p>2 2 1</p><p>1 1 2</p><p>p T</p><p>p T</p><p></p><p>= </p><p></p><p>p1 = 1,0  105Pa; T1 = 300K</p><p>p2 = 6,3  104Pa; T2 = 270K</p><p>2</p><p>1</p><p>0,70</p><p></p><p>=</p><p></p><p>10) Gab: C</p><p>11) Gab: D</p><p>12) Gab: C</p><p>13) Gab: A</p><p>14) Gab: A</p><p>Para a quantidade inicial de ar:</p><p>P0V0 = n0R T0 (1)</p><p>Para a quantidade final de ar:</p><p>2,8 P0V0 = n1R T0 (2)</p><p>Comparando-se a equação (2) com a equação (1), temos:</p><p>2,8 n0R T0 = n1R T0</p><p>n1 = 2,8n0</p><p>O número de mols n que devem ser injetados na câmara é dado</p><p>por:</p><p>n = n1 – n0</p><p>n = 2,8n0 – n0</p><p>n = 1,8 n0</p><p>15) Gab: C</p>