Grátis: Um cilindro contém uma certa massa M0 de um gás a T0 = 7°C (280 K) e pressão P0. Ele possui uma válvula de segurança que impede a pressão interna d... – Questões Respondidas

Física

Outros

Um cilindro contém uma certa massa M0 de um gás a T0 = 7°C (280 K) e pressão P0. Ele possui uma válvula de segurança que impede a pressão interna de alcançar valores superiores a P0. Se essa pressão ultrapassar P0, parte do gás é liberada para o ambiente. Ao ser aquecido até T = 77°C (350 K), a válvula do cilindro libera parte do gás, mantendo a pressão interna no valor P0. No final do aquecimento, a massa de gás que permanece no cilindro é, aproximadamente, de:
A massa de gás que permanece no cilindro é, aproximadamente, de:
a) 1,0 M0.
b) 0,8 M0.
c) 0,7 M0.
d) 0,5 M0.
e) 0,1 M0.
f) não sei.

Questões Para o Saber

mês passado

Questões Para o Saber

mês passado

LF3C11 Gases

ESTÁCIO

Respostas

Ed

mês passado

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei dos Gases Ideais, que é expressa pela equação \( PV = nRT \), onde: - \( P \) é a pressão, - \( V \) é o volume, - \( n \) é o número de mols, - \( R \) é a constante dos gases, - \( T \) é a temperatura em Kelvin. Como a pressão \( P_0 \) é mantida constante e o volume do cilindro não muda, podemos comparar as condições iniciais e finais do gás. 1. Condições iniciais: - Temperatura inicial \( T_0 = 280 \, K \) - Massa inicial \( M_0 \) 2. Condições finais: - Temperatura final \( T = 350 \, K \) - Massa final \( M_f \) Como a pressão é constante, podemos usar a relação entre as massas e as temperaturas: \[ \frac{M_f}{M_0} = \frac{T}{T_0} \] Substituindo os valores: \[ \frac{M_f}{M_0} = \frac{350}{280} \] Calculando: \[ \frac{M_f}{M_0} = \frac{350}{280} = 1,25 \] Isso indica que, se não houvesse liberação de gás, a massa final seria 1,25 vezes a massa inicial, o que não é possível, pois a pressão é mantida constante e parte do gás foi liberada. Para manter a pressão constante, a massa de gás que permanece deve ser menor. Assim, precisamos encontrar a fração que corresponde à pressão constante. A relação correta para a massa que permanece no cilindro, considerando que parte do gás foi liberada, é: \[ M_f = M_0 \cdot \frac{T_0}{T} = M_0 \cdot \frac{280}{350} = M_0 \cdot 0,8 \] Portanto, a massa de gás que permanece no cilindro é, aproximadamente, de: b) 0,8 M0.

Essa resposta te ajudou?

0

0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

LF3C11 Gases

ESTÁCIO

Mais perguntas desse material

Em um freezer, muitas vezes, é difícil repetir a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechado, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura ambiente, é rapidamente resfriado até a temperatura de operação, em torno de - 18 °C. Considerando um freezer doméstico, de 280 l, bem vedado, em um ambiente a 27 °C e pressão atmosférica P0, a pressão interna poderia atingir o valor mínimo de:
A pressão interna poderia atingir o valor mínimo de:
a) 35% de P0.
b) 50% de P0.
c) 67% de P0.
d) 85% de P0.
e) 95% de P0.
f) não sei.

Um extintor de incêndio cilíndrico, contendo CO2, possui um medidor de pressão interna que, inicialmente, indica 200 atm. Com o tempo, parte do gás escapa, o extintor perde pressão e precisa ser recarregado. Quando a pressão interna for igual a 160 atm, a porcentagem da massa inicial de gás que terá escapado corresponderá a:
Quando a pressão interna for igual a 160 atm, a porcentagem da massa inicial de gás que terá escapado corresponderá a:
Obs: Considere que a temperatura permanece constante e o CO2, nessas condições, comporta-se como um gás perfeito 1 atm = 105 N/m2
a) 10%.
b) 20%.
c) 40%.
d) 60%.
e) 75%.
f) não sei.

O gasômetro G, utilizado para o armazenamento de ar, é um recipiente cilíndrico, metálico, com paredes laterais de pequena espessura. G é fechado na sua parte superior, aberto na inferior que permanece imersa em água e pode se mover na direção vertical. G contém ar, inicialmente à temperatura de 300 K e o nível da água no seu interior se encontra 2,0 m abaixo do nível externo da água. Nessas condições, a tampa de G está 9,0 m acima do nível externo da água. Aquecendo-se o gás, o sistema se estabiliza numa nova altura de equilíbrio, com a tampa superior a uma altura H, em relação ao nível externo da água, e com a temperatura do gás a 360 K. Supondo que o ar se comporte como um gás ideal, a nova altura H será, aproximadamente, igual a:
A nova altura H será, aproximadamente, igual a:
a) 8,8 m.
b) 9,0 m.
c) 10,8 m.
d) 11,2 m.
e) 13,2 m.
f) não sei.

Um equipamento possui um sistema formado por um pistão, com massa de 10 kg, que se movimenta, sem atrito, em um cilindro de seção transversal S = 0,01 m2. Operando em uma região onde a pressão atmosférica é de 10,0×104 Pa (1 Pa = 1 N/m2), o ar aprisionado no interior do cilindro mantém o pistão a uma altura H = 18 cm. Quando esse sistema é levado a operar em uma região onde a pressão atmosférica é de 8,0×104 Pa, mantendo-se a mesma temperatura, a nova altura H no interior do cilindro passa a ser aproximadamente de:
A nova altura H no interior do cilindro passa a ser aproximadamente de:
a) 5,5 cm.
b) 14,7 cm.
c) 20 cm.
d) 22 cm.
e) 36 cm.
f) não sei.

Um gás, contido em um cilindro, à pressão atmosférica, ocupa um volume V0, à temperatura ambiente T0 (em kelvin). O cilindro contém um pistão, de massa desprezível, que pode mover-se sem atrito e que pode até, em seu limite máximo, duplicar o volume inicial do gás. Esse gás é aquecido, fazendo com que o pistão seja empurrado ao máximo e também com que a temperatura do gás atinja quatro vezes T0. Na situação final, a pressão do gás no cilindro deverá ser:
A pressão do gás no cilindro deverá ser:
a) metade da pressão atmosférica.
b) igual à pressão atmosférica.
c) duas vezes a pressão atmosférica.
d) três vezes a pressão atmosférica.
e) quatro vezes a pressão atmosférica.
f) não sei.

Um bujão de gás de cozinha contém 13 kg de gás liquefeito, à alta pressão. Um mol desse gás tem massa de, aproximadamente, 52 g. Se todo o conteúdo do bujão fosse utilizado para encher um balão, à pressão atmosférica e à temperatura de 300 K, o volume final do balão seria aproximadamente de:
O volume final do balão seria aproximadamente de:
Constante dos gases R
R = 8,3 J/(mol.K) ou
R = 0,082 atm.ℓ / (mol.K)
P(atmosférica) = 1 atm ≈ 1×105 Pa (1Pa = 1N/m2)
1 m3 = 1000ℓ
a) 13 m3.
b) 6,2 m3.
c) 3,1 m3.
d) 0,98 m3.
e) 0,27 m3.
f) não sei.

A figura mostra uma bomba de encher pneu de bicicleta. Quando o êmbolo está todo puxado, a uma distância de 30 cm da base, a pressão dentro da bomba é igual à pressão atmosférica normal. A área da seção transversal do pistão da bomba é de 24 cm2. Um ciclista quer encher ainda mais o pneu da bicicleta que tem volume de 2,4 litros e já está com uma pressão interna de 3 atm. Ele empurra o êmbolo da bomba até o final de seu curso. Suponha que o volume do pneu permaneça constante, que o processo possa ser considerado isotérmico e que o volume do tubo que liga a bomba ao pneu seja desprezível. A pressão final do pneu será, então, de aproximadamente:
A pressão final do pneu será, então, de aproximadamente:
a) 1,0 atm.
b) 3,0 atm.
c) 3,3 atm.
d) 3,9 atm.
e) 4,0 atm.
f) não sei.

Um congelador doméstico ('freezer') está regulado para manter a temperatura de seu interior a - 18 °C. Sendo a temperatura ambiente igual a 27 °C (ou seja, 300 K), o congelador é aberto e, pouco depois, fechado novamente. Suponha que o 'freezer' tenha boa vedação e que tenha ficado aberto o tempo necessário para o ar em seu interior ser trocado por ar ambiente. Quando a temperatura do ar no 'freezer' voltar a atingir - 18 °C, a pressão em seu interior será:
A pressão em seu interior será:
a) cerca de 150% da pressão atmosférica.
b) cerca de 118% da pressão atmosférica.
c) igual à pressão atmosférica.
d) cerca de 85% da pressão atmosférica.
e) cerca de 67% da pressão atmosférica.
f) não sei.

O cilindro da figura a seguir é fechado por um êmbolo que pode deslizar sem atrito e está preenchido por uma certa quantidade de gás que pode ser considerado como ideal. À temperatura de 30 °C, a altura h na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio vale 20 cm. Se, mantidas as demais características do sistema, a temperatura passar a ser 60 °C, o valor de h variará de, aproximadamente:
O valor de h variará de, aproximadamente:
a) 5%.
b) 10%.
c) 20%.
d) 50%.
e) 100%.
f) não sei.