[LISTA] Gases perfeitos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAC¸A˜O
CIEˆNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO
Exerc´ıcios de classe - Gases Perfeitos
Prof. Dibartolomei Lima
1. A partir do nu´mero de Avogadro, es-
time o tamanho de uma mole´cula de ga´s
carboˆnico, de um a´tomo de oxigeˆnio bem
como a massa deste a´tomo.
2. A temperatura da superf´ıcie da lua chega
a atingir 127◦C. Calcule a velocidade
quadra´tica me´dia do hidrogeˆnio, oxigeˆnio,
nitrogeˆnio e do vapor de a´gua molecular a
essa temperatura e compare com a veloci-
dade de escape na superf´ıcie da Lua. Que
conclusa˜o sobre a atmosfera da Lua pode
ser tirada dessa comparac¸a˜o?
3. A temperatura do nu´cleo do Sol e´ cerca de
15 · 106K. a) Calcule a velocidade me´dia
quadra´tica dos hidrogeˆnios livres no inte-
rior do Sol, supondo que se comportam
como um ga´s ideal. b) Compare com a
velocidade de escape desta estrela. c) O
que acontece quando 4 hidrogeˆnios se cho-
cam com essa velocidade? d) Como isto
esta´ relacionado com a formac¸a˜o dos ele-
mentos mais pesados? e) Sabe-se que no
interior do Sol existem metais como Ferro,
Sil´ıcio e Magne´sio, como explicar isso?
4. Um recipiente A conte´m 2N mole´culas de
um ga´s A e um recipiente B de mesmo vo-
lume do primeiro conte´m N mole´culas de
um ga´s B, cuja massa molecular de qua-
tro vezes maior que a do ga´s A. Sabendo
que o ga´s A encontra-se a uma tempera-
tura duas vezes maior que o ga´s B, marque
a(s) alternativa(s) errada(s) e explique seu
erro.
(a) A energia cine´tica me´dia das
mole´culas do ga´s A e´ igual a ener-
gia cine´tica me´dia das mole´culas do
ga´s B.
(b) A velocidade me´dia das mole´culas do
ga´s A e´ igual a velocidade me´dia das
mole´culas do ga´s B.
(c) A energia cine´tica total das mole´culas
do ga´s A e´ igual a energia cine´tica to-
tal das mole´culas do ga´s B.
(d) A velocidade me´dia das mole´culas do
ga´s B e´ menor a velocidade me´dia das
mole´culas do ga´s A.
(e) A energia interna do ga´s A e´ maior
que a energia interna do ga´s B.
5. Sejam dois recipientes A e B fechados con-
tendo, respectivamente, 100g de O2 e 100g
de H2 ambos a 300K. Responda:
(a) Em qual dos recipientes ha´ um
nu´mero maior de mols de mole´culas?
(b) Qual deles tem maior energia cine´tica
total (energia interna U)?
(c) Em qual dos recipientes as mole´culas
dos gases tem maior energia cine´tica
me´dia?
(d) Em qual dos recipientes as mole´culas
tem maior velocidade quadra´tica
me´dia?
6. Um planeta de massa m e raio r e´ cercado
por uma atmosfera de densidade d e o ga´s
que compo˜e a atmosfera tem massa molar
M. Dada a temperatura absoluta T sobre
a superf´ıcie do planeta, determine a espes-
sura L(<< r) da atmosfera. Considere: G
a constante de gravitac¸a˜o universal e R
constante universal dos gases.
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