Estudo dos Gases. Equação de estado de um gás f(m, p, V, T) Estado de um gás m (p, V, T) estado inicial: p 1, V 1, T 1. estado final: p 2, V 2, T 2

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1 Estudo dos Gases Introdução Na fase gasosa as forças de atração entre as artículas são raticamente desrezíveis quando comaradas com as das fases sólida e líquida; or isso elas se movimentam desordenadamente em qualquer direção do esaço, tendo seus movimentos erturbados aenas elos choques das artículas entre si e com as aredes do reciiente que as contém. Grandezas rimárias de um gás: ela frequência de uso nos estudos de um gás e ela facilidade de sua medição, as grandezas massa (m), volume (), ressão () e temeratura absoluta (T) são denominadas grandezas rimárias de um gás. Equação de estado de um gás f(m,,, T) Estado de um gás m (,, T) INICIAL FINAL Lei Geral dos Gases Perfeitos estado inicial:,, T estado final:,, T. T.. T T K = constante Página

2 Equação de Claeyron Também denominada equação de estado do gás erfeito: = n R T = ressão = volume n = número de mols do gás (n = massa/ Mol) T = temeratura absoluta R = constante que não deende da natureza do gás, denominada constante universal dos gases erfeitos, cujo valor deende das unidades adotadas. R = 0, 08 atm L / mol K = 8, 34 J / mol K Transformações Gasosas Particulares Transformação Isotérmica (T = T ) Numa transformação sob temeratura constante, de uma determinada massa de gás erfeito, a ressão e o volume, ocuado elo gás, são grandezas inversamente roorcionais. (Lei de Boyle Mariotte)... = K = constante Isotérmica. = constante Todos os ontos situados sobre a mesma isoterma têm a mesma temeratura. Transformação Isobárica ( = ) Numa transformação de determinada massa de gás erfeito, sob ressão constante, o volume e a temeratura T são diretamente roorcionais (Gay-Lussac). = T T T = T = K = constante = K. T T Página

3 Transformação Isométrica ou Isocórica ou Isovolumétrica ( = ) Numa transformação sob volume constante de uma determinada massa de gás erfeito, a ressão e a temeratura T são diretamente roorcionais. = T T T = T = K = constante = K. T T isotérmica isobárica isométrica Página 3

4 TREINANDO PARA O ENEM 0. Reduzindo à metade o volume e a temeratura de um gás ideal, a ressão exercida elo gás, em relação à ressão P antes da transformação, é: a) 4P b) P c) P d) /P e) /4P 0. Um freezer, recém adquirido, foi fechado e ligado quando a temeratura ambiente estava a 7ºC. Considerando que o ar se comorta como um gás ideal e a vedação é erfeita, determine a ressão no interior do freezer, quando for atingida a temeratura de 9ºC, em atm. a) 0,40 b) 0,45 c) 0,85 d),0 e), 03. Com relação às temeraturas T A, T B e T C indicadas na figura seguinte, é correto afirmar que: P a) T A = T B b) T A = T C c) T A < T C T A T d) T B = T B C isotermas e) T B < T C 0 T C 04. Certa massa de um gás erfeito está inicialmente à temeratura t = 7ºC. O gás sofre uma exansão isobárica tornando seu volume 0 vezes maior e, a seguir, uma transformação isocórica, quando sua ressão cai /4 de seu valor inicial. A temeratura final do gás, em graus Celsius, é de: a) 0 ºC. b) 73 ºC c) 477 ºC d) 750 ºC e) ºC 05. Acerca do comortamento de uma determinada amostra de gás ideal são feitas as seguintes afirmações: I. Sob ressão constante, o volume é diretamente roorcional à temeratura absoluta. II. O volume é diretamente roorcional à ressão, se a temeratura se mantém constante. III. O volume constante, a ressão é inversamente roorcional à temeratura absoluta. a) aenas I é correta. b) aenas II é correta. c) aenas III é correta. d) I, II e III são corretas. e) I, II e III são falsas. Página 4

5 06. Um gás ideal exerce ressão de atm a 7 C. O gás sofre uma transformação isobárica na qual seu volume sofre um aumento de 0%. Suondo não haver alteração na massa do gás, sua temeratura assou a ser, em C: a) 3 b) 54 c) 87 d) 00 e) Um gás erfeito, que no estado A está à temeratura de 7 C, sofre as transformações mostradas no gráfico seguinte, indo ara o estado D. A temeratura dessa massa gasosa no estado D será, em C: a) 37 b) 7 c) 80 d) 90 e) Um reciiente contém um gás ideal a atm de ressão. Um escaamento reduz a quantidade de gás a /3 da quantidade inicial, mas a temeratura ermanece constante. A ressão, em atm, assa a ser: a) 4 b) 6 c) 8 d) 8 e) Um gás ocua um volume de 5 litros à temeratura de 00 K. Se a temeratura for elevada ara 300 K, sob ressão constante, o volume ocuado elo mesmo, em litros, será: a) 5 b) 6 c) 7,5 d) 8 e) 0 0. Um cilindro dotado de um êmbolo contém inicialmente em seu interior 4 litros de gás erfeito nas condições normais de temeratura e ressão (CNTP). Nessas condições, a densidade do gás é D. Diminuindo a ressão do gás ara /3 da inicial e aumentando sua temeratura 50%, a densidade do gás torna-se: a) 4D/9 b) 5D/9 c) D/3 d) 7D/9 e) 8D/9 Página 5

6 . (UFSM) Num rocesso termodinâmico, a ressão de certa massa de gás ideal é dulicada, enquanto sua temeratura é reduzida à metade. O volume da massa gasosa, aós o rocesso: a) dobra b) quadrulica c) não se altera d) é reduzido à metade e) é reduzido à quarta arte. (UFSM) Um gás ideal sofre uma mudança de estado na qual seu volume é reduzido à metade e sua temeratura é dulicada. Então, sua ressão fica multilicada or: a) /4 b) / c) d) e) 4 3. (UFSM) Uma bolha de gás ideal, com volume, é solta no fundo de um lago onde a ressão é o dobro da ressão existente na suerfície. Suondo que a temeratura da água é constante, a bolha chegará à suerfície, com um volume: a) /3 b) / c) d) 3/ e) 4. (UFSM) Certa quantidade de ar, que ocuava um volume de litros a 40ºC e atm de ressão, foi comrimida isotermicamente até o volume de litro. No final do rocesso, sua temeratura e ressão eram, resectivamente, em ºC e atm: a) 0; 0,5 b) 0;,0 c) 0;,0 d) 40;,0 e) 40;,0 5. (UFSM) No gráfico estão reresentadas duas isotermas e três transformações sucessivas, 3, 3 4. A sequência das transformações é, resectivamente: a) isométrica, adiabática, isotérmica. b) isotérmica, isométrica, isobárica. c) adiabática, isotérmica, isobárica. d) isométrica, isotérmica, isobárica. e) isobárica, isotérmica, isométrica Página 6

7 6. Um gás ocua um volume de 5,0 litros, à temeratura de 00 K. Se sua temeratura for elevada ara 300 K, sob ressão constante, o volume ocuado elo mesmo será: a) 5,0 b) 6,0 c) 7,5 d) 8,0 e) 0,0 7. (UFPel) Os ontos A, B e C do gráfico reresentam três estados térmicos de uma determinada massa de gás, sendo Ta, Tb e Tc as temeraturas absolutas corresondentes. Baseado no gráfico e em seus conhecimentos, é correto afirmar que a) Tc = Tb > Ta b) Tc > Tb > Ta c) Tc = Tb = Ta d) Tc < Tb = Ta e) Tc > Tb = Ta f) I.R. Gabarito C C 3B 4C 5A 6C 7B 8C 9C 0A E E 3E 4E 5D 6C 7A Página 7

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