Lista 2 - Cap19

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Física Geral II 
2ª Lista de Exercícios – Teoria Cinética dos Gases 
 
1) Suponha que 1,80 mol de um gás ideal é levado de um volume de 3,0 m3 para um 
volume de 1,50 m3 através de uma compressão isotérmica a 30 ºC. (a) Qual é o 
calor transferido durante a compressão e (b) o calor é absorvido ou cedido pelo gás? 
(ref. Exercício 09 – 8ª ed) 
 
2) No intervalo de temperatura de 310 K a 330 K, a pressão p de um certo gás não 
ideal está relacionado ao volume V e a temperatura T através da equação: 
 
2
2(24,9 J K) (0,00662 J K )T Tp
V V
= − 
Qual é o trabalho realizado pelo gás se a temperatura aumenta de 315 K para 325 K 
enquanto a pressão permanece constante? (ref. Exercício 12 – 8ª ed) 
 
3) Uma amostra de um gás ideal é submetida ao processo 
cíclico abca mostrado na figura ao lado. A escala do 
eixo vertical é definida por pb = 7,5 kPa e pac = 2,5 kPa. 
No ponto a, T = 200 K. (a) Quantos mols do gás estão 
presentes na amostra? Quais são (b) a temperatura do 
gás no ponto b, (c) a temperatura do gás no ponto c e 
(d) energia líquida adicionada ao gás em forma de calor 
durante o ciclo? (ref. Exercício 15 – 8ª ed) 
 
 
4) A temperatura de 2,0 mols de um gás ideal monoatômico é aumentada de 15 K a 
volume constante. Quais são (a) o trabalho W realizado pelo gás, (b) a energia 
transferida como calor Q, (c) a variação ΔEint da energia interna do gás e (d) a 
variação ΔK da energia cinética média por átomo? (ref. Exercício 43 – 8ª ed) 
 
5) A temperatura de 2,0 mols de um gás ideal monoatômico é aumentada de 15 K a 
pressão constante. Determine (a) o trabalho W realizado pelo gás, (b) a 
energia Q transferida para o gás na forma de calor, (c) a variação ΔEint da energia 
interna do gás e (d) a variação ΔK da energia cinética média por átomo? 
(ref. Exercício 44 – 8ª ed) 
 
6) Um mol de um gás ideal diatômico vai de a a c ao 
longo da trajetória diagonal na figura ao lado. A 
escala do eixo vertical é definida por pab = 5,0 kPa 
e pc = 2,0 kPa, e a escala do eixo horizontal é definida 
por Vbc = 4,0 m3 e Va = 2,0 m3. Durante a transição (a) 
qual é a variação da energia interna do gás e (b) qual é 
a energia adicionada ao gás na forma de calor? (c) Que calor é necessário para que o 
gás vá de a a c ao longo da trajetória indireta abc? (ref. Exercício 46 – 8ª ed) 
 
7) O volume de um gás ideal é reduzido adiabaticamente de 200 L para 74,3 L. A 
pressão e temperatura iniciais são 1,0 atm e 300 K. A pressão final é 4,0 atm. (a) O 
gás é monoatômico, diatômico ou poliatômico? (b) Qual é a temperatura final? 
Quantos moles existem no gás? (ref. Exercício 61 – 8ª ed) 
 
8) Um gás ideal diatômico, com rotação, mas sem oscilações, sofre uma compressão 
adiabática. A pressão e o volume iniciais são 1,2 atm e 0,2 m3. A pressão final é 
2,4 atm. Qual é o trabalho realizado pelo gás? (ref. Exercício 62 – 8ª ed) 
 
9) A temperatura de 3,0 mols de um gás com CV = 6 cal/mol.K é aumentada de 50 K. 
Se o processo é conduzido a volume constante, quais são (a) a energia transferida 
como calor Q, (b) o trabalho W realizado pelo gás, (c) a variação ΔEint da energia 
interna do gás e (d) a variação ΔK da energia cinética de translação? Se o 
processo é conduzido a pressão constante, quais são (e) Q, (f) W, (g) ΔEint e 
(h) ΔK? Se o processo é adiabático quais são (i) Q, (j) W, (k) ΔEint e (l) ΔK? 
(ref. Exercício 65 – 8ª ed) 
 
10) A temperatura de 2,0 mols de um gás ideal monoatômico é aumentada de 15 K em 
um processo adiabático. Quais são (a) o trabalho W realizado pelo gás, (b) a energia 
transferida como calor Q, (c) a variação ΔEint da energia interna do gás e (d) a 
variação ΔK da energia cinética média por átomo? (ref. Exercício 69 – 8ª ed) 
 
11) Uma amostra de um gás ideal sofre uma expansão de uma pressão e volume iniciais 
de 32 atm e 1,0 L para um volume final de 4,0 L. A temperatura inicial é 300 K. 
Se o gás é monoatômico e a expansão é isotérmica, quais são (a) a pressão final pf, 
(b) a temperatura final Tf e (c) o trabalho W realizado pelo gás? Se o gás 
é monoatômico e a expansão é adiabática, quais são (d) pf, (e) Tf e (f) W? Se o 
gás é diatômico e a expansão é adiabática, quais são (g) pf, (h) Tf e (i) W? 
(ref. Exercício 77 – 8ª ed)