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19. Um calorímetro contém 200 g de água a 25 °C. Se adicionarmos 50 g de gelo a 0 °C, qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 20 °C d) 15 °C **Resposta: d) 15 °C** **Explicação:** O calor necessário para derreter o gelo é Q1 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q2 = 200 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf). Igualando Q1 e Q2 e resolvendo para Tf, encontramos que a temperatura final é 15 °C. 20. Um cilindro contém 2 moles de um gás ideal a 300 K e 1 atm. Qual é o volume do gás? a) 24,8 L b) 30,0 L c) 40,0 L d) 50,0 L **Resposta: a) 49,6 L** **Explicação:** Usando a equação dos gases ideais, PV = nRT, onde P = 1 atm, n = 2 moles, R = 0,0821 atm·L/(mol·K), T = 300 K. Assim, V = nRT/P = (2 moles * 0,0821 atm·L/(mol·K) * 300 K) / 1 atm = 49,6 L. 21. Um bloco de gelo a -5 °C é colocado em 200 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 15 °C d) 20 °C **Resposta: a) 0 °C** **Explicação:** O calor necessário para aquecer o gelo até 0 °C é Q1 = 50 g * 2,09 J/g°C * (0 - (-5)) = 1045 J. O calor necessário para derreter o gelo é Q2 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q3 = 200 g * 4,18 J/g°C * (20 - Tf). Igualando Q1 e Q3 e resolvendo, encontramos que a temperatura final é 0 °C. 22. Um calorímetro contém 300 g de água a 30 °C. Se adicionarmos 50 g de gelo a 0 °C, qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 20 °C d) 15 °C **Resposta: d) 15 °C** **Explicação:** O calor necessário para derreter o gelo é Q1 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q2 = 300 g * 4,18 J/g°C * (30 - Tf). Igualando Q1 e Q2 e resolvendo para Tf, encontramos que a temperatura final é 15 °C. 23. Um cilindro contém 4 moles de um gás ideal a 350 K e 1,5 atm. Qual é o volume do gás? a) 30 L b) 40 L c) 50 L d) 60 L **Resposta: b) 70,0 L** **Explicação:** Usando a equação dos gases ideais, PV = nRT, onde P = 1,5 atm, n = 4 moles, R = 0,0821 atm·L/(mol·K), T = 350 K. Assim, V = nRT/P = (4 moles * 0,0821 atm·L/(mol·K) * 350 K) / 1,5 atm = 70,0 L. 24. Um bloco de gelo a -10 °C é colocado em 250 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 20 °C d) 15 °C **Resposta: a) 0 °C** **Explicação:** O calor necessário para aquecer o gelo até 0 °C é Q1 = 50 g * 2,09 J/g°C * (0 - (-10)) = 1045 J. O calor necessário para derreter o gelo é Q2 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q3 = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf). Igualando Q1 e Q3 e resolvendo, encontramos que a temperatura final é 0 °C. 25. Um calorímetro contém 400 g de água a 25 °C. Se adicionarmos 100 g de gelo a 0 °C, qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 20 °C d) 15 °C **Resposta: d) 15 °C** **Explicação:** O calor necessário para derreter o gelo é Q1 = 100 g * 334 J/g = 33400 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q2 = 400 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf). Igualando Q1 e Q2 e resolvendo para Tf, encontramos que a temperatura final é 15 °C. 26. Um cilindro contém 2 moles de um gás ideal a 200 K e 1 atm. Qual é o volume do gás? a) 20 L b) 30 L c) 40 L d) 50 L **Resposta: a) 40,0 L** **Explicação:** Usando a equação dos gases ideais, PV = nRT, onde P = 1 atm, n = 2 moles, R = 0,0821 atm·L/(mol·K), T = 200 K. Assim, V = nRT/P = (2 moles * 0,0821 atm·L/(mol·K) * 200 K) / 1 atm = 32,84 L. 27. Um bloco de gelo a -5 °C é colocado em 500 g de água a 30 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de fusão do gelo = 334 J/g) a) 0 °C b) 10 °C c) 20 °C d) 15 °C **Resposta: a) 0 °C** **Explicação:** O calor necessário para aquecer o gelo até 0 °C é Q1 = 50 g * 2,09 J/g°C * (0 - (-5)) = 1045 J. O calor necessário para derreter o gelo é Q2 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q3 = 500 g * 4,18 J/g°C * (30 - Tf). Igualando Q1 e Q3 e resolvendo, encontramos que a temperatura final é 0 °C.