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Lista de Exercícios de Físico-Química

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0 Lista de Exercícios de Físico Química 
 
1. Suponhamos que a altura da coluna de mercúrio em um barômetro é 760 mm em 
15 °C. Qual é a pressão atmosférica em pascal? Em 15 °C, a densidade do 
mercúrio é 13,595 g cm-3 e a aceleração da gravidade na superfície da Terra é 
9,80665 m s-2. 
Resp.: p = 101 kPa 
2. Expresse o volume de 1,45 cm 3 em metros cúbicos. 
 
3. Expresse a massa específica de 11,2 g cm -3 em quilogramas por metro cúbico. 
 
4. Em qual temperatura absoluta as escalas de temperatura Celsius e Fahrenheit 
fornecem o mesmo valor numérico? Qual é o valor? 
 
5. Pressões de até 3.000 bar são medidas com um manômetro a contrapeso. O 
diâmetro do êmbolo é de 4 mm. Qual é a massa aproximada, em kg, dos 
contrapesos requeridos? 
Resp.: m = 384,4 kg 
 
6. Um gás está confinado em um cilindro com 0,47 m de diâmetro por um êmbolo, 
sobre o qual repousa um contrapeso. Juntos, o êmbolo e o contrapeso possuem 
massa de 150 kg. A aceleração da gravidade local é de 9,813 m s-2, e a pressão 
atmosférica é de 101,57 kPa. 
(a) Qual é a força em newtons exercida sobre o gás pela atmosfera, pelo êmbolo 
e contrapeso, admitindo que não há atrito entre o êmbolo e o cilindro? 
Resp.: F = 1,91 x 104 N 
(b) Qual é a pressão do gás em kPa? 
Resp.: pabs = 110,054 kPa 
(c) Se o gás no cilindro for aquecido, ele se expande empurrando para cima o 
êmbolo e contrapeso. Se o êmbolo e o contrapeso forem erguidos em 0,83 m, 
qual é o trabalho realizado pelo gás em kJ? Qual é a variação da energia 
potencial do êmbolo e do contrapeso? 
Resp.: w = 15,848 kJ e ∆E = 1,222 kJ 
 
7. Um recipiente contendo um êmbolo móvel possui 10 L de ar a 50 ºC. A que 
temperatura deve ser aquecido esse recipiente, à pressão constante, para que seu 
volume duplique? 
Resp.: K 
 
8. Uma amostra de gás tem sua pressão aumentada de 1,0 atm para 3,0 atm. A 
temperatura inicial do gás é 200 K. Calcule a temperatura final, em graus Celsius, 
considerando que o volume permaneceu constante. 
Resp.: T = K 
 
9. Um frasco de 2,50 L é preenchido com metano, CH4, a 845 mmHg e 35 °C. Se o 
frasco for aquecido a 185 °C, qual será a nova pressão? 
Resp.: p = 1257 mmHg 
 
10. A composição do ar seco em percentagem em massa é aproximadamente 73,5 % 
de N2; 21,2 % de O2; 1,3 % de Ar; 0,05% de CO2 e 3,95% de H2. Qual a pressão 
parcial de cada componente quando a pressão total é igual a 0,98 atm? 
Resp.: p N2 = 0,49 atm; p O2 = 0,12 atm; pAr = 0,01 atm; p CO2 = 0,0002 atm e p H2 = 0,36 
atm. 
 
11. Use a equação do gás ideal para calcular a pressão, em 298,15 K exercida por 1,0 
mol de CO2 (g) quando limitado ao volume de 5,0 mL. Repita os cálculos usando 
a equação de van der Waals. O que esses cálculos indicam sobre a precisão da 
dependência da pressão na lei dos gases ideais? 
Parâmetros de van der Waals: a = 3,592 L 2 .atm.mol -2 e b = 0,04267 L.mol -1 
Resp.: 
 
12. Certa quantidade de um gás é confinada em um recipiente e obedece a lei de 
Boyle. Seu volume é 247 cm3 a uma pressão de 62,5 kPa. Se a pressão do gás é 
aumentada para 82,5 kPa com a redução do seu volume, qual será o novo volume 
ocupado pelo gás, se a temperatura é mantida constante. 
Resp.: V = 187 cm3