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<p>1)Os pneus de um carro são enchidos com ar atmosférico na pressão de “30 libras” ( 30 psi ~=2,0 atm), numa temperatura de 27ºC . Determine a pressão no interior dos pneus quando , devido ao movimento do veículo no asfalto, a temperatura dos pneus atingir 57ºC. Despreze a variação do volume dos pneus . Trata-se de uma transformação gasosa isovolumétrica ( também chamada isométrica ou isocórica), pois o volume permanece constante.</p><p>����</p><p>����</p><p>2,0</p><p>����</p><p>Então : = >>> = >>> Pf = 2,2 atm .</p><p>����</p><p>����</p><p>300</p><p>330</p><p>2) Uma bolha de ar se forma com um volume de 2 ml no fundo de um lago de 5 m de profundidade, onde a temperatura é de 17ºC. Determine o volume dessa bolha ao atingir a superfície do lago, onde a temperatura é de 27ºC e a pressão ambiente mede 1,0 atm.</p><p>Sabemos que a pressão no interior da água aumenta de 1,0 atm a cada 10 m de profundidade . Como o lago tem 5 m de profundidade, a pressão no fundo desse lago será a pressão atmosférica local na superfície ( no caso, 1,0 atm ) acrescida de 0, 5 atm. Ou seja, 1,0 + 0,5 = 1,5 atm. Aplicando a equação das transformações gasosas, tem-se :</p><p>����.����</p><p>����.����</p><p>1,5.2</p><p>1,0. ����</p><p>= >>>> = >> Vf ~= 3,1 ml . ��0</p><p>����</p><p>290</p><p>300</p><p>3) Dentro de um tubo capilar de vidro, fechado em uma das extremidades, coloca-se um pouco de mercúrio, como mostra a figura. Sabe-se que a pressão atmosférica local vale 75 cm de Hg. Invertendo-se o tubo, , o comprimento da coluna de ar passará a ser de :</p><p>a) 5 cm b) 10 cm c) 15 cm d) 20 cm e) 25 cm.</p><p>h</p><p>15 cm</p><p>10 cm 15 cm</p><p>Resp : 15 cm.</p><p>4) O tubo em U, mostrado na figura deste problema, contém Hg e possui seção reta uniforme, cuja área é 1,0 cm². Fecha-se a extremidade esquerda do tudo e liga-se uma bomba de alto vácuo na extremidade direita. Considere a temperatura local igual a 75 cm de Hg.</p><p>a) Determine quanto o nível de Hg no lado esquerdo desce.</p><p>b) Que alteração haveria na resposta da questão anterior se a área da seção reta do tudo fosse de 2,0 cm².</p><p>a) 0 cm b) 25 cm c) 37,5 cm d) 50 cm e) 75 cm.</p><p>5) Um tubo capilar fechado em uma extremidade contém uma quantidade de ar aprisionada por um pequeno volume de água. A 7,0 °C e à pressão atmosférica (76,0 cm Hg) o comprimento do trecho com ar aprisionado é de 15,0 cm. Determine o comprimento do trecho com ar aprisionado a 17,0 ºC. Se necessário, empregue os seguintes valores da pressão de vapor da água: 0,75cm Hg a 7,0 °C e 1,42 cm Hg a 17,0°C</p><p>Resp : 15,67 cm.</p><p>6)Um tubo capilar, fechado, contém ar seco nas extremidades, que são separadas por uma coluna de mercúrio de comprimento a. Quando o tubo está na horizontal, as duas colunas de ar tem o mesmo comprimento 2.a. Quando o tubo é colocado na vertical, as colunas de ar têm comprimentos 3.a e a. Considere a temperatura constante. Determine a pressão exercida pelo ar nas paredes do tubo quando o mesmo está na posição horizontal, em função de μ ( massa específica do mercúrio), g ( aceleração da gravidade) e a.</p><p>Resp : (3/4). μ.g.a</p><p>7)Na figura, uma pipeta cilíndrica de 25 cm de altura, com ambas as extremidades abertas, tem 20 cm mergulhados em um recipiente com mercúrio. Com sua extremidade superior tapada, em seguida a pipeta é retirada lentamente do recipiente. Considerando uma pressão atmosférica de 75 cm Hg, calcule aproximadamente, a altura da coluna de mercúrio remanescente no interior da pipeta.</p><p>Aplicando a equação das transformações gasosas para o ar dentro da pipeta :</p><p>Pi.Vi= Pf.Vf >>>> Patm.5.S = ( Patm – x) . (25-x).S>>> 75.5= (75-x) (25-x).</p><p>375= 1875- 100x + x2 >>> x2- 100x + 1500 =0 >>> x’=81,6 cm (impossível) ; x” = 18,4 cm.</p><p>8) Dentro de um tubo capilar de vidro, fechado em uma das extremidades, coloca-se um pouco de mercúrio, como mostra a figura desta questão. Sabe-se que a pressão atmosférica vale 75 cm Hg. Invertendo-se o tubo, o comprimento da coluna de ar passará a ser de (suponha t = constante) a) 5 cm</p><p>b) 10 cm</p><p>c) 15 cm</p><p>d) 20 cm</p><p>e) 25 cm</p><p>9) Um cilindro de 20 cm2 de seção reta contém um gás ideal , comprimido em seu interior por um pistão móvel, de massa desprezível e sem atrito. O pistão repousa a uma altura h0=1,0 m. A base do cilindro está em contato com um forno, de forma que a temperatura do gás permanece constante. Bolinhas de chumbo são lentamente depositadas sobre o pistão até que ele atinja uma altura de h=80 cm.</p><p>Considere a pressão atmosférica igual a 1 atm.</p><p>A massa de chumbo que foi depositada sobre o pistão vale :</p><p>a) 0,5 kg b) 2,0 kg c) 5,0 kg d) 20 kg e) 25 kg.</p><p>●</p><p>10)Na fig. 1 mostra-se um manômetro de Hg, graduado em cm, que aprisiona uma certa massa de gás ideal em equilíbrio termodinâmico. Adiciona-se uma nova quantidade de Hg pela extremidade aberta do manômetro e, após o novo equilíbrio termodinâmico, obtém-se a situação da figura 2. Sabe-se que a temperatura ambiente se manteve constante e a pressão atmosférica local é de 70 cm Hg. Determine o valor de x.</p><p>a) 18 cm b) 21 cm c) 25 cm d) 28 cm e) 32 cm</p><p>11)Uma bomba de ar, constituída de cilindro e êmbolo, está acoplada a uma bola de futebol. Na base do cilindro, existe uma válvula que se abre sob pressão e que só permite a passagem de ar do cilindro para a bola. Inicialmente, o êmbolo está à uma distância d0 (indicada na Figura 1) da base do cilindro e a pressão no interior do cilindro é a pressão atmosférica P0, enquanto a pressão no interior da bola é P. Quando o êmbolo é empurrado de 1/3 do seu afastamento inicial, a válvula entre o cilindro e a bola se abre( Figura 2).</p><p>Considerando a temperatura constante e o gás ideal, pode-se dizer que a pressão P no interior da bola é : a) 2P0/3 b) P0 c) 3P0/2 d) 2P0 e) 3P0</p><p>12) Um reservatório fechado contém certa quantidade de hélio gasoso à pressão pi. Num primeiro</p><p>processo, esse gás é aquecido, lentamente, de uma temperatura inicial Ti até uma temperatura TF. Num segundo processo, um pequeno orifício é aberto na parede do reservatório e, por ele, muito lentamente, deixa-se escapar um quarto do conteúdo inicial do gás. Durante esse processo, o reservatório é mantido à temperatura TF.</p><p>Considerando essas informações,</p><p>a). ESBOCE, no quadro a seguir, o diagrama da pressão em função da temperatura do gás nos dois processos descritos. JUSTIFIQUE sua resposta.</p><p>b). Considere que pi = 1,0 × 105 N/m2 e que as temperaturas são Ti = 27 °C e TF = 87 °C. Calcule o valor da pressão do gás no interior do reservatório, ao final do segundo processo.</p><p>13)Um recipiente , de volume igual a 2,0 litros , é provido de uma válvula e contém oxigênio a 300 K e à pressão atmosférica. O conjunto é aquecido até 400 K, com a válvula aberta para a atmosfera. Em seguida, a válvula é fechada e o recipiente é esfriado até sua temperatura original. Desta forma, o valor da pressão final de oxigênio no recipiente é de, aproximadamente :</p><p>b) a) 1,5 atm b) 0,90 atm c) 0,75 atm d) 0,45 atm. e) 0,25 atm</p><p>14) Dois gases perfeitos G1 e G2 estão contidos em recipientes rígidos ligados por um tubo longo de secção iguala 1,0 cm2, conforme o esquema. Os gases , que inicialmente têm volumes iguais a 1,0.103 cm3 e temperaturas iguais a 27ºC, são separados por um êmbolo que pode mover-se sem atrito. O êmbolo permanece no interior do tubo longo durante a transformação em que a temperatura de G1 aumenta 100º C e a temperatura de G2 diminui 100º C. Calcule aproximadamente, em cm, o deslocamento que o êmbolo sofre.</p><p>a) 30 cm b) 60 cm c) 130 cm d) 330 cm e)660 cm.</p><p>15) Um cilindro de oxigênio hospitalar ( O2) , de 60 litros , contém , inicialmente, gás a uma pressão de 100 atm e temperatura de 300 K. Quando é utilizado para a respiração de pacientes, o gás passa por um redutor de pressão , regulado para fornecer oxigênio a 3 atm, nessa mesma temperatura, acoplado a um medidor de fluxo, que indica , para essas condições, o consumo de oxigênio em litros/minuto.</p><p>Determine o intervalo de tempo de utilização do O2, para um fluxo de 5 litros/minuto, até que a pressão interna no cilindro fique reduzida a 40 atm.</p><p>a) 0,5 h b) 1,0 h c) 2,0 h d) 3,0 h e) 4,0 h</p><p>16) Um pistão – constituído de um cilindro e de um êmbolo, que pode se</p><p>mover livremente – contém um gás ideal, como representado na Figura I. O êmbolo tem massa de 20 kg e área de . Nessa situação, o gás está à temperatura ambiente e ocupa um volume VI.</p><p>Considere quaisquer atritos desprezíveis e que a pressão atmosférica é de 101 kPa.</p><p>1. Com base nessas informações, determine a pressão do gás dentro do pistão.</p><p>2. Em seguida, o pistão é virado de cabeça para baixo, como mostrado na Figura II.</p><p>Nessa nova situação, a temperatura continua igual à do ambiente e o volume ocupado pelo gás é . Com base nessas informações, determine a razão entre os volumes.</p><p>17)Um cilindro de Oxigênio hospitalar (O2), de 60 litros, contém, inicialmente, gás a uma pressão de 100 atm e temperatura de 300 K. Quando é utilizado para a respiração de pacientes, o gás passa por um redutor de pressão, regulado para fornecer Oxigênio a 3 atm, nessa mesma temperatura, acoplado a um medidor de fluxo, que indica, para essas condições, o consumo de Oxigênio em litros/minuto. Assim, determine: (indique as operações matemáticas utilizadas)</p><p>a) O número No de mols de O2 presentes inicialmente no cilindro.</p><p>b) O número n de mols de O2 consumidos em 30 minutos de uso, com o medidor de fluxo indicando 5 litros/minuto.</p><p>c) O intervalo de tempo t, em horas, de utilização do O2 mantido o fluxo de 5 litros/minuto, até que a pressão interna no cilindro fique reduzida a 40 atm.</p><p>NOTE E ADOTE: Considere o O‚ como gás ideal. Suponha a temperatura constante e igual a 300 K. A constante dos gases ideais R = 8 x 10 - 2 litros.atm/mol.K.</p><p>18) Um gás ideal estava confinado à mesma temperatura em dois recipientes, 1 e 2, ligados por uma válvula inicialmente fechada. Os volumes dos recipientes 1 e 2 são 4,0 e 6,0 , respectivamente. A pressão inicial no recipiente 1 era de 4,8 atm. Abriu-se a válvula e os conteúdos dos recipientes atingiram um estado final de equilíbrio à pressão de 2,4 atm e à mesma temperatura inicial.</p><p>A porcentagem total de mols de gás que ocupava o recipiente 1 antes da abertura da válvula era: a) 60%. b) 80% c) 50%. d) 40% e) 20%</p><p>19) Um balão com volume de 60 m3 contendo gás hélio ( massa molar= 4g ) está preso a uma corda esticada na vertical. Sabe-se que a tração na corda é de 200 N e a massa do balão quando vazio é de 10 kg. Determine a quantidade de mols de gás hélio contida no balão. Dado : densidade do ar =1,2 g/l. a) 25000 b) 22500 c) 20000 d) 10500 e) 7500</p><p>20)Uma massa m de ar é mantida à temperatura ambiente e pressão de 5,0 atm, num recipiente indeformável, de volume igual a 15 litros. O recipiente está num local a nível do mar e possui um lacre, conforme mostra a figura.</p><p>Retira-se o lacre e parte do ar escapa. Atingido o equilíbrio termodinâmico e considerando-se o ar como um gás ideal,é correto afirmar que a massa de ar que escapou foi de :</p><p>a) 20% de m b) 30% de m c) 40% de m d) 60% de m e) 80% de m.</p><p>21)Um tubo vertical de secção S, fechado em uma extremidade, contém um gás. Separado da atmosfera por um êmbolo de espessura d e massa específica D. O gás, suposto perfeito, está à temperatura ambiente e ocupa um volume V = SH (veja figura). Virando o tubo de tal maneira que a abertura fique voltada para baixo, o êmbolo desce e o gás ocupa um novo volume V' = SH'. Denotando a pressão atmosférica por P0, a nova altura H' é</p><p>a)d. b)d. c)H. d)H. e)H. ����+������ ����−������ ���� ����−������ ���� ����−������ ����+������ ��������+������ ����−������</p><p>image35.png</p><p>image34.png</p><p>image37.png</p><p>image40.png</p><p>image44.png</p><p>image39.png</p><p>image36.png</p><p>image8.png</p><p>image48.png</p><p>image46.png</p><p>image6.png</p><p>image45.png</p><p>image14.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image22.png</p><p>image17.png</p><p>image19.png</p><p>image27.png</p><p>image29.png</p><p>image24.png</p><p>image26.png</p><p>image32.png</p><p>image33.png</p><p>image31.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image5.png</p><p>image7.png</p><p>image13.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image21.png</p><p>image23.png</p><p>image18.png</p><p>image20.png</p><p>image28.png</p><p>image30.png</p><p>image25.png</p><p>image43.png</p><p>image42.png</p><p>image41.png</p><p>image47.png</p>