LISTA 2 RESOLVIDA - FÍSICO-QUÍMICA I - PROF PAULO NETZ

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Físico-Química I Prof. Paulo A. Netz
Lista de Exercícios 02 – Gases Reais
Questões conceituais
01 - Quais as principais características que distinguem um líquido de um sólido ou
de um gás? 
02 - O que medem os parâmetros a e b na equação de van der Waals?
03 - O que são fluidos supercríticos e quais suas aplicações?
Exercícios
04 - Mostre, com base nas considerações do volume excluído por 1 par de
moléculas de raio r, que o covolume da equação de Van der Waals é igual a 4 vezes o
volume próprio de um mol de moléculas.
05 - Calcular a pressão a que se encontra submetida uma amostra contendo 1 mol
de isobutano a 20 ºC, ocupando um volume de 10 L: a) se considerássemos comportamento
ideal, b) se considerássemos comportamento de gás de van der Waals, com a = 12,87 L2
atm mol-2 e b = 0,1142 L mol-1. Repetir os cálculos para um recipiente de volume 1 L, nas
mesmas condições de temperatura e quantidade de matéria. 
06 - Encontre as expressões dos coeficientes térmicos de um gás de Van der
Waals em termos de R, T, V, a e b. 
07 - Qual a expressão da temperatura de Boyle para um gás de Van der Waals?
Com base nos dados do exercício 05, qual a temperatura de Boyle para o isobutano? 
08 - Repita o exercício 05 considerando o isobutano na sua temperatura de Boyle.
Quais são as conclusões?
09 - O fator de compressibilidade de um gás real, a 400 K e sob pressão de 120
atm é igual a 0,75. Qual o volume molar do gás?
10 - Utilizando o diagrama reduzido de compressibilidade, determine o volume
de um mol de água, sob as seguintes condições: P = 327 atm e T = 504 C, sendo dados
Pc = 217,7 atm, Tc = 647,3 K.
11 - Usando o diagrama reduzido de compressibilidade, determine a pressão a
que está sujeito um mol de gás carbônico ocupando um volume de 75,1 mL na temperatura
de 61,5 ºC, sendo dados Pc = 73 atm, Tc = 31 ºC.
12 - A 25 C e sob pressão de 43 atm, a densidade do etano líquido saturado é de
326 kg m-3 e a do vapor de etano, também saturado, é de 107 kg m-3 . Qual o menor e o
maior volume que podem ser ocupados por 100 kg de etano a 25 C e sob pressão de 43
atm? Quantos quilogramas de etano estão na fase vapor e quantos na fase líquida num
recipiente de 500 L, contendo 100 kg de etano, nas mesmas condições anteriormente
mencionadas de pressão e temperatura?
Respostas:
05 - P = 2,403 atm; 2,302 atm; 24,03 atm; 14,253 atm; 07 – TB = a/Rb, TB = 1374,35 K;
08 - P = 11,27 atm; 11,27 atm; 112,7 atm; 114,4 atm; 09 – V = 0,205 L mol-1; 10 – V =
0,13 L mol-1; 11 – P = 146 atm. 12 – V(min,liq) = 307 L, V(max,vap) = 935 L, m(liq) = 69,3 kg, m(vap)
= 30,7 kg. 
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