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Fisico química lista de gases reais

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UFBA- INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPTO DE FÍSICO QUÍMICA 
 QUIA15 – FÍSICO QUÍMICA A 
Prof: Maria Luiza Andrade 
 
 
 2° Atividade Avaliativa Pontuada 
 
 Instruções: 
 
• A atividade é individual, e possui peso 0,7; 
• As respostas deverão ser escritas de próprio punho em folhas de papel 
identificadas com nome completo e número de matrícula, e deverão ser postadas 
no AVA da disciplina (em formato PDF) até as 23h do dia 24/09; 
• Em todas as questões os cálculos devem estar descritos detalhadamente; 
respostas sem os devidos cálculos não serão aceitas; 
• Erro na unidade ou resposta sem unidade: nota reduzida em 0,2 pontos do valor 
final da questão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UFBA- INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPTO DE FÍSICO QUÍMICA 
 QUIA15 – FÍSICO QUÍMICA A 
Prof: Maria Luiza Andrade 
 
2° Atividade Avaliativa Pontuada 
 
 
 
1) Os balões podem ser usados com a finalidade de monitorar os fenômenos 
meteorológicos e a química da atmosfera. É possível, por exemplo, investigar 
alguns aspectos técnicos das ascensões em balões usando a lei do gás perfeito. 
Considere um balão esférico, com raio de 3,0 m. Qual a quantidade de gás 
hidrogênio, em massa, é necessária para encher o balão até a pressão de 1 atm, na 
temperatura ambiente de 25 °C, no nível do mar? 
 
2) A equação de estado de um determinado gás é P(V-nb) = nRT (b e R constantes): 
 
a) Encontre a expressão do fator de compressibilidade para esse gás. 
b) Se a pressão e temperatura forem tais que Vm(gás real) = 10b, qual o valor 
numérico do fator de compressibilidade? 
 
3) Suponha que 2,0 kg de oxigênio ocupa um volume de 10,0 L na temperatura de 
45 °C. Calcule a pressão exercida pelo mesmo utilizando: 
a) a equação de van der Waals, 
b) equação do gás ideal 
c) Compare os resultados encontrados nas letras a e b. Estão coerentes com a 
teoria? Justifique e fundamente sua resposta. 
 (a = 1,360 L2atm.mol-2; b =0,03183 L.mol-1). 
 
4) Um cilindro de 100 litros contém metano sob pressão de 870 atm e temperatura 
de 489 °C. Utilizando o diagrama de compressibilidade generalizado e 
considerando a temperatura crítica do metano igual a – 82,5 °C e a pressão crítica 
igual a 45,8 atm: 
 
a) Calcule a massa de gás que deve ser removida do cilindro para que a pressão 
caia para 450 atm na mesma temperatura. 
b) Calcules as constantes de van der Waals para esse gás, considerando o valor 
correto de R. 
 
5) Julgue as sentenças abaixo como VERDADEIRA ou FALSA. Em caso de 
alternativas falsas, reescreva a sentença, corrigindo-a. 
 (Não serão aceitas respostas que contenham apenas a inclusão da partícula negativa 
“não” na sentença). 
 
a) Dobrar a temperatura de um gás ideal de 100 para 200 °C, mantendo o volume e 
a quantidade de gás constantes, duplicará a pressão. 
b) A correção do coeficiente “a” na equação de van der Waals refere-se às interações 
atrativas e repulsivas exibidas entre as entidades constituintes do gás; 
c) Em uma mistura de gases A e B, o manômetro mede a pressão parcial do gás em 
maior quantidade; 
d) O fator de compressibilidade pode ser descrito como sendo a razão dos volumes 
molares, considerando o comportamento real (numerador) e comportamento ideal 
(denominador) 
e) A fração molar é a relação entre a massa de um componente e a massa total (de 
todos os componentes na mistura); 
f) A equação dos gases ideais tem origem a partir dos estudos realizados por Boyle, 
Charles e Gay-Lussac e Avogadro; 
g) A constante universal dos gases, R, varia de acordo com a pressão do sistema (em 
Pascal). 
h) A temperatura de Boyle é aquela onde Boyle conduziu suas experiências para a 
formulação de sua Lei (a Lei de Boyle). 
i) Um gás real se comporta como um gás ideal à baixas pressões e baixas 
temperaturas. 
 
6) Os dados experimentais abaixo foram obtidos para o gás oxigênio, a 273,15 K. 
 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
P (atm) 0,750 0,500 0,250 
Vm(dm3/mol) 29,9649 44,8090 89,6384 
d (g/cm3) 1,07144 0,714110 0,356975 
 
A partir deles, calcule: 
 
a) o melhor valor de R (apresente todas as casas decimais). 
b) com o valor de R encontrado, determine também o melhor valor da massa 
molar desse gás (apresente todas as casas decimais). 
Para ambos os casos, apresente o gráfico (Excel) com a equação da reta contendo 
os coeficientes angulares e lineares. 
 
Dica: lembrem-se que todos os gases são perfeitos no limite de pressão igual a 
zero. Esse limite vai ser a extrapolação dos seus gráficos; nesse caso: x = P. 
 
 
 
 
 
 
 
Dados: