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Em um laboratório de demonstrações científicas da UFJF, estudantes verificaram a pressão de um gás ideal quando ele se encontrava a 300 K de temperatura, obtendo o valor Pi. Esse gás estava contido em uma garrafa metálica rígida. Após o gás ter sido aquecido, resultando em uma variação de temperatura de 300°C em relação à temperatura inicial, qual a razão entre a pressão inicial Pi e a pressão final Pf?
a) 1,00
b) 2,00
c) 0,50
d) 0,67
e) 0,33
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Desafios Para o Conhecimento

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Gay-Lussac, que relaciona a pressão e a temperatura de um gás ideal em um recipiente rígido. A lei afirma que, para um gás ideal em um volume constante, a razão entre a pressão e a temperatura é constante. A fórmula é: \[ \frac{P_i}{T_i} = \frac{P_f}{T_f} \] Onde: - \(P_i\) é a pressão inicial, - \(T_i\) é a temperatura inicial em Kelvin, - \(P_f\) é a pressão final, - \(T_f\) é a temperatura final em Kelvin. Dado que a temperatura inicial \(T_i\) é 300 K e a variação de temperatura é de 300 °C, precisamos converter essa variação para Kelvin. A variação de 300 °C é equivalente a 300 K, então: \[ T_f = T_i + 300 K = 300 K + 300 K = 600 K \] Agora, substituindo na fórmula: \[ \frac{P_i}{300} = \frac{P_f}{600} \] Rearranjando a equação, temos: \[ P_f = \frac{P_i \cdot 600}{300} = 2P_i \] Portanto, a razão entre a pressão inicial \(P_i\) e a pressão final \(P_f\) é: \[ \frac{P_i}{P_f} = \frac{P_i}{2P_i} = \frac{1}{2} = 0,50 \] Assim, a alternativa correta é c) 0,50.

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Inicialmente, tem-se um volume de 10 litros de um gás perfeito a 27°C e sob pressão de 6 atm. Esse gás é comprimido isobaricamente até alcançar a metade do volume inicial. Logo após, ele é expandido isotermicamente até estar sob metade da pressão que tinha inicialmente. Qual a temperatura e o volume finais do gás?
a) 13,5°C e 2,5 litros.
b) – 123°C e 10 litros.
c) 150°C e 2,5 litros.
d) 3,6°C e 10 litros.
e) – 214°C e 25 litros.

A figura a seguir mostra a curva de aquecimento de uma amostra de 200 g de uma substância hipotética, inicialmente a 15 C, no estado sólido, em função da quantidade de calor que esta recebe.
Determine o valor aproximado do calor latente de vaporização da substância, em cal g.
a) 10
b) 20
c) 30
d) 40

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