teoria cinética

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Teoria Cinética dos Gases 
 
 
1) Se as moléculas em 1,0 g de água estivessem distribuídas uniformemente sobre a superfície da Terra, 
quantas destas moléculas haveria em 1,0 cm2 de superfície terrestre? 
 
2) Calcule: 
(a) o número de moles e 
(b) o número de moléculas num gás contido num volume de 1,0 cm3 sob pressão de 100 Pa e a uma 
temperatura de 220 K. 
 
3) Um pneu de automóvel tem um volume de 1,64 x 10-2 m3 e contém ar a uma pressão manométrica de 
1,63 atm, quando sua temperatura é de 0oC. Qual será a pressão manométrica do ar nos pneus quando 
a temperatura subir para 27oC e seu volume crescer até 1,67 x 10-2 m3. 
 
4) (a) Qual o número de moléculas por metro cúbico de ar a 20oC e uma pressão de 
1,0 atm (= 1,01 x 105 Pa)? 
 (b) Qual a massa deste 1 m3 de ar? Suponha que 75% das moléculas são de nitrogênio 
(N2) e 25% de oxigênio (O2). 
 
5) O ar que ocupa 0,140 m3 sob pressão manométrica de 1,03 x 105 Pa é expandido isotermicamente até 
a pressão atmosférica, sendo, então, resfriado isobaricamente até atingir seu volume inicial. Calcule o 
trabalho realizado pelo gás. 
 
6) Uma bolha se ara de 20 cm3 de volume está no fundo de um lago cuja profundidade é de 40 m e onde 
a temperatura é de 4oC. A bolha sobe até a superfície, que está a uma temperatura de 20oC. Admita 
que a temperatura da bolha seja a mesma da água que a circunda e encontre seu volume pouco antes 
de atingir a superfície. 
 
7) Um recipiente A contém um gás ideal sob pressão de 5,0 × 105 Pa e uma temperatura de 300 K, A, 
então, é ligado por um tubo fino ao recipiente B, cujo volume é quatro vezes o de A. (Veja a figura 
abaixo) O recipiente B contém o mesmo gás ideal sob pressão de 1,0 × 105 Pa e a uma temperatura de 
400 K. A válvula de conexão é aberta e o equilíbrio é atingido a uma pressão comum, enquanto a 
temperatura de cada recipiente é mantida constante e com seu valor inicial. Qual é a pressão final do 
sistema? 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) A menor temperatura possível no espaço sideral é de 2,7 K. Qual é a velocidade quadrática média das 
moléculas de hidrogênio nesta temperatura? (a massa molecular do hidrogênio é igual a 2,02 g/mol) 
 
9) A que temperatura os átomos do gás hélio têm a mesma velocidade quadrática média que as 
moléculas do gás hidrogênio a 20oC? 
 
10) (a) Determine o valor médio, em elétrons-volt, da energia cinética das partículas de um gás ideal a 0oC 
e a 100oC. (b) Qual é a energia cinética por mol de um gás ideal nestas temperaturas, em joules? 
 
11) Um balão atmosférico está parcialmente inflado com hélio sob pressão de 1,00 atm (= 76 cmHg) e 
temperatura de 22,0°C. O volume do gás é 3,47 m3. À altitude de 6,50 km, a pressão atmosférica cai 
para 36,0 cm/Hg e o hélio se expande sem qualquer empecilho, pois o balão não estava 
completamente inflado. Nessa altitude, a temperatura do gás é - 48,0°C. Qual é o novo volume do gás? 
 
12) Considere uma amostra de gás argônio a 35,0 oC e sob pressão de 1,22 atm. Suponha que o raio de 
um átomo (esférico) de argônio seja 0,710 x 10-10m. Calcule a fração do volume do recipiente que é 
realmente ocupada pelos átomos. 
 
 
 
× 
A 
B 
13) A 44,0 oC e 1,23 x 10-2 atm a densidade de um gás é 1,32 x 10-5 g/cm3. 
(a) Determine vrms para as moléculas do gás. 
(b) Determine a massa molar do gás e o identifique. 
 
14) Gás oxigênio (O2) a 15oC e sob pressão de 1,0 atm está contido numa caixa cúbica de 25 cm de aresta. 
Calcule a razão entre a variação de energia potencial gravitacional de um mol de oxigênio, que caia da 
altura da caixa, e a energia cinética de translação total das moléculas. 
 
15) O envoltório e a cesta de um balão de ar quente tem massa total de 249 kg, e o envoltório tem 
capacidade de 2.180 m3. Quando inflado completamente, qual deverá ser a temperatura do ar no 
interior do balão para que ele seja capaz de erguer 272 kg (além de sua própria massa)? Suponha que 
o ar circundante, a 18oC, tenha densidade igual a 1,22 kg/m3. 
 
16) Calcule o trabalho realizado por um agente externo na compressão de 1,12 mol de oxigênio a partir do 
volume de 22,4 l e da pressão de 1,32 atm até o volume de 15,3 l à mesma temperatura.