Atividade 1 - Lista de exercício (1)

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ATIVIDADE I – LISTA DE EXERCÍCIO
1.1 – Uma quantidade de ar ocupa 1,3 L a 38 ºC e 0,7 atm. Que pressão será necessária para comprimi-la a 110 cm3 nesta temperatura? 
1.2 – Determine a pressão exercida por uma amostra de 131 g de xenônio gasoso, num recipiente de volume igual a 1,0 L, a 35 ºC, levando em conta: (a) comportamento de gás ideal e (b) comportamento de gás de van der Waals. Dados: Para o xenônio – a = 4,194 L2 atm mol-2, b = 5,105 x 10-2 L mol-1. 
1.3 – Um determinado gás que pode ser considerado ideal, é submetido a uma compressão isotérmica que reduz o seu volume de 2,50 L. A pressão final do gás é 4,57 x 103 torr e o volume final é 4,84 L. Determine a pressão inicial nas unidades torr, Pa, e atm. 
1.4 – Uma amostra de 1,3 L de um gás ideal deve ter seu volume reduzido a 250 cm3. Para que isto ocorra, a que temperatura devemos resfriar a amostra, a partir de 27 ºC? 
1.5 – Suponha que 15 mols de C2H6(g) estejam em um vaso de 5,230 L a 35 ºC. Encontre a pressão do etano com: (I) A equação dos gases ideais e (II) A equação de Van der Waals. A partir do resultado, encontre o fator de compressibilidade, para o etano. Dados: a = 5,489 L2 atm mol-2 e b = 0,06380 L mol-1.
1.6 – Um recipiente de 27,82 L contém 3,5 mols de H2 e 0,8 mol de N2 a 298,15 K. Determine: 
(a) As frações molares de cada componente na mistura; 
(b) As pressões parciais correspondentes. 
1.7 – Para um gás que obedece a equação de van der Waals com o valor da constante a = 0,65 m2 Pa mol-2 e, possui volume de 6,5 x 10-4 m3 mol-1 a uma temperatura de 25 ºC e uma pressão de 3,0 x 106 Pa, determine a constante b de Van der Waals e calcule o fator de compressibilidade do gás sob estas condições. 
1.8 – Foram recolhidos sobre água, sob uma pressão total de 780 mmHg a 30 ºC, 495 mL de Oxigênio. Sabendo que a pressão de vapor da água, nesta temperatura é 26,4 mmHg. 
(a) Calcule a pressão parcial do O2; 
(b) Determine o número de mol de oxigênio recolhidos no tubo coletor; 
(c) Calcule o volume de oxigênio livre de vapor de água nas CNTP. 
1.9 – Em uma coluna isotérmica de um gás ideal a 32 ºC, detemine a massa molar do gás a 10,0 km para o caso de sua pressão corresponder a 0,75 da pressão no nível do solo. 
1.10 – Um determinado gás a 25 ºC e 1,0 atm de pressão, apresenta um valor de Z = 1,00087. Encontre o valor de b para o gás em estudo.
2.1 – Em uma expansão isotérmica 1,0 mol de um gás ideal que está submetido a uma pressão de 50 kPa passa de 30 dm3 para 70 dm3. Determine Q, W, ΔU e ΔH. 
2.2 – Dois mols de um gás que apresenta comportamento de gás de van der Waals a 350 K expande-se isotérmica e reversivelmente de 0,010 m3 para 0,050 m3 (a = 0,556 m6 Pa mol-2; b = 0,064 dm3/mol). Para o gás em questão (∂U/ ∂V)T = a/V2 (V = Volume molar) . Calcule W, Q, ΔU 
2.3 – Um processo ocorre num sistema cuja seção é reta e uniforme de aproximadamente 69 cm2, provido de um pistão que em razão da reação se desloca de 8,0 cm contra uma pressão oposta de 0,98 atm. Determinar o W efetuado pelo sistema. 
2.4 – Calcular o calor de formação de um mol de benzeno líquido, a 25 ºC, a partir do calor de combustão do benzeno e dos calores de formação da água e do dióxido de carbono. O calor de combustão do benzeno líquido a 25 ºC é -780,98 kcal/mol. Os calores de formação da água e do dióxido de carbono são respectivamente: H2O = - 68,317 kcal/mol e CO2 = - 94,052 kcal/mol.
	
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2.5 – Submetendo-se uma amostra de 5,2 g de gás butano que por sua vez ocupa um volume de 15,8 L a 398 K. Pede-se: (a) Determinar o trabalho efetuado quando esse gás expande-se isotermicamente contra uma pressão oposta constante de 180 torr até que seu volume sofra um acréscimo de 4,5 L. (b) Determinar o trabalho efetuado para o caso da expansão ocorrer de forma reversível. 
2.6 – Ao submeter-se uma amostra de 96,0 g de oxigênio a um aquecimento sob uma pressão constante de 2,85 atm, verificou-se que sua temperatura variou de 250 K até 275 K. Sabendo que a capacidade calorífica molar do oxigênio, em pressão constante é 29,4 JK-1mol-1. Determine: Q, ΔH e ΔU para o sistema em estudo. 
2.7– Deteminar a energia liberada na forma de calor, na combustão de 2,8 g de sacarose. Calcular a que altura pode ser erguida uma pessoa de 48 kg com a energia da combustão de 2,8 g de sacarose, supondo que 30% possam ser convertidos em trabalho. A entalpia padrão de combustão da sacarose é: ΔH = - 5645 kJ/mol. 
2.8 – Com o fornecimento de 250 J de calor a pressão constante a 1,8 mol de um gás, observou-se, que a temperatura do gás elevou-se de 2,3 K. Determine as capacidades caloríficas molares (Cp e Cv), para o gás. 
2.9 – Várias limalhas de magnésio metálico, pesando 12 g, foram adicionadas em um reator contendo ácido clorídrico (HCl), diluído. Determine o trabalho efetuado pelo sistema. Considere a pressão externa igual a 0,98 atm e a temperatura de 30 ºC. 
2.10 – A densidade da água é de aproximadamente 1,0 g/cm3. O valor do coeficiente de expansão térmica foi determinado como sendo 2,1 x 10-4 K-1. Em uma aula de química geral experimental um aluno aqueceu 180 cm3 de água de 30 ºC para 65 ºC, sob uma pressão constante de 1,0 atm. Considerando que a capacidade calorífica molar a pressão constante é de 18 cal/Kmol, calcular: W, Q e ΔH.
Bom estudo!