Turma: 2201 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni

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1 Colégio Zaccaria TELEFAX: (0 XX 21) Lista de exercícios Física II (Recuperação) 1º Período 2014 Aluno(a): N.º Turma: 2201 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni QUESTÃO 1 Um gás, inicialmente à temperatura de 16 C, volume V 0 e pressão P 0, sofre uma descompressão e, em seguida, é aquecido até alcançar uma determinada temperatura final T, volume V e pressão P. Considerando que V e P sofreram um aumento de cerca de 10% em relação a seus valores iniciais, determine, em graus Celsius, o valor de T. QUESTÃO 2 A quantidade de 2,0mols de um gás perfeito se expande isotermicamente. Sabendo que no estado inicial o volume era de 8,20L e a pressão de 6,0 atm e que no estado final o volume passou a 24,6L, determine: a) a pressão final do gás; b) a temperatura, em C, em que ocorreu a expansão. Dado: Constante universal dos gases perfeitos: 0,082atm.L/mol.K QUESTÃO 3 Um gás ideal possui um volume de 100 litros e está a uma temperatura de 27 C e a uma pressão igual a 1 atm ( Pa). Este gás é comprimido a temperatura constante até atingir o volume de 50 litros. a) Calcule a pressão do gás quando atingir o volume de 50 litros. O gás é em seguida aquecido a volume constante até atingir a temperatura de 627 C. b) Calcule a pressão do gás nesta temperatura. QUESTÃO 4 Um equilibrista se apresenta sobre uma bola, calibrada para ter uma pressão de 2,0 atm a uma temperatura de 300K. Após a apresentação, essa temperatura elevou-se para 306K. Considere desprezível a variação no volume da bola. Calcule a pressão interna final da bola. QUESTÃO 5 Um balão, contendo um gás ideal, é usado para levantar cargas subaquáticas. A uma certa profundidade, o gás nele contido está em equilíbrio térmico com a água a uma temperatura absoluta T 0 e a uma pressão P 0. Quando o balão sai da água, depois de levantar a carga, o gás nele contido entra em equilíbrio térmico com o ambiente a uma temperatura absoluta T e a uma pressão P. Supondo que o gás no interior do balão seja ideal e sabendo que P 0 /P = 3/2 e T 0 /T = 0,93, calcule a razão V 0 /V entre o volume V 0 do gás quando o balão está submerso e o volume V do mesmo gás quando o balão está fora d'água. QUESTÃO 6 Uma certa quantidade de gás perfeito passa por uma transformação isotérmica. Os pares de pontos pressão (P) e volume (V), que podem representar esta transformação, são: 1

2 a) P = 4; V = 2 e P = 8; V = 1 b) P = 3; V = 9 e P = 4; V = 16 c) P = 2; V = 2 e P = 6; V = 6 d) P = 3; V = 1 e P = 6; V = 2 e) P = 1; V = 2 e P = 2; V = 8 QUESTÃO 7 Uma bola de futebol impermeável e murcha é colocada sob uma campânula, num ambiente hermeticamente fechado. A seguir, extrai-se lentamente o ar da campânula até que a bola acabe por readquirir sua forma esférica. Ao longo do processo, a temperatura é mantida constante. Ao final do processo, tratando-se o ar como um gás perfeito, podemos afirmar que: a) a pressão do ar dentro da bola diminuiu. b) a pressão do ar dentro da bola aumentou. c) a pressão do ar dentro da bola não mudou. d) o peso do ar dentro da bola diminuiu. e) a densidade do ar dentro da bola aumentou. QUESTÃO 8 Certa massa de gás ideal sofre uma transformação isobárica, com sua temperatura absoluta T variando proporcionalmente ao seu volume V. Sendo P a pressão desse gás, a melhor representação gráfica dessa transformação é: QUESTÃO 9 O gráfico da pressão p em função do volume V de um gás ideal representa uma transformação cíclica ocorrida em três fases. Inicia-se o ciclo por uma transformação isobárica, seguida de uma transformação isovolumétrica e, finalmente, de uma transformação isotérmica. Sejam T1, T2 e T3 as temperaturas do gás nos pontos 1, 2 e 3, respectivamente. Em relação a essas temperaturas, pode-se afirmar que 2

3 a) T1 = T2 = T3. b) T1 = T2 e T1 > T3. c) T1 = T3 e T1 > T2. d) T1 = T3 e T < T2. e) T1 = T2 e T < T3. QUESTÃO 10 Qual dos gráficos a seguir melhor representa o que acontece com a pressão no interior de um recipiente contendo um gás ideal, a volume constante, quando a temperatura aumenta? QUESTÃO 11 Um gás ideal evolui de um estado A para um estado B, de acordo com o gráfico representado a seguir. A temperatura no estado A vale 80 K. Logo, sua temperatura no estado B vale: a) 120 K. b) 180 K. c) 240 K. d) 300 K. e) 360 K. QUESTÃO 12 Certa massa de um gás ideal sofre uma transformação na qual a sua temperatura em graus celsius é duplicada, a sua pressão é triplicada e seu volume é reduzido à metade. A temperatura do gás no seu estado inicial era de: a) 127 K b) 227 K c) 273 K d) 546 K e) 818 K QUESTÃO 13 Uma câmara fechada, de paredes rígidas contém ar e está sob pressão atmosférica e à temperatura de 20 C. Para dobrar a pressão na câmara, o ar deve ser esquentado para: a) 546 C b) 586 C c) 40 C d) 293 C e) 313 C 3

4 QUESTÃO 14 Uma dada massa de gás ideal sofreu evolução termodinâmica que a levou de um estado inicial de equilíbrio P situado no plano pressão volume, para um estado final de equilíbrio Q, conforme a figura. Se no estado inicial P a temperatura era 100 K, no estado final Q a temperatura é: a) 200 K b) 350 K c) 400 K d) 700 K QUESTÃO 15 Um mergulhador dispõe de um tanque de ar para mergulho com capacidade de 14 L, no qual o ar é mantido sob pressão de 1,45 10 Pa. O volume de ar à pressão atmosférica, em litros, necessário para encher o tanque nessas condições, é, aproximadamente, igual a: a) 1, b) 2, c) 3, d) 4, QUESTÃO 16 Gabriela segura um balão com gás hélio durante uma viagem do Rio de Janeiro até o pico das Agulhas Negras. No Rio de Janeiro, o volume do balão era V 0, e o gás estava à pressão p 0 e temperatura T 0, medida em Kelvin. Ao chegar ao pico, porém, Gabriela observa que o volume do balão passa ser 6/5V 0 e a temperatura do gás, 9/10T 0. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, no pico das Agulhas Negras, a pressão do gás, no interior do balão, é a) p 0. b) 3/4 p 0. c) 9/10 p 0. d) 5/6 p 0. QUESTÃO 17 Um gás ideal se encontra a uma pressão inicial P 0 = 3,0atm e está contido num recipiente cilíndrico de volume inicial V 0 = 100cm 3. Sobre este gás se realiza uma compressão isotérmica, e observa-se que o volume do gás atinge 30cm 3. A pressão do gás neste estado é de a) 1, atm. b) 1, atm. c) atm. d) 9, atm. e) atm. QUESTÃO 18 Um gás ideal encontra-se inicialmente a uma temperatura de 150 C e a uma pressão de 1,5 atmosferas. Mantendo-se a pressão constante seu volume será dobrado se sua temperatura aumentar para, aproximadamente: 4

5 a) 75 C b) 450 C c) 300 C d) 846 C e) 573 C QUESTÃO 19 Certa massa de gás ideal sofre uma transformação isobárica na qual sua temperatura absoluta é reduzida à metade. Quanto ao volume desse gás, podemos afirmar que irá: a) reduzir-se à quarta parte. b) reduzir-se à metade. c) permanecer constante. d) duplicar. e) quadruplicar. QUESTÃO 20 Na figura a seguir, o diagrama de Clapeyron mostra as transformações sofridas por uma certa massa de gás perfeito. A temperatura desse gás no estado C é: a) 327 C b) 300 C c) 273 C d) 212 C e) 180 C QUESTÃO 21 Calcule a variação de volume sofrida por um gás que ocupa inicialmente o volume de 10 litros a 127 O C, quando sua temperatura se eleva isobaricamente para 327 O C. QUESTÃO 22 A tabela mostra como varia o volume V de certa quantidade de um gás ideal em função da temperatura absoluta T. Volume (cm 3 ) Temperatura (K) a) Trace o gráfico dessa transformação, colocando em ordenadas os valores do volume, e em abscissas os da temperatura. b) Determine o tipo de transformação que o gás está sofrendo QUESTÃO 23 Um recipiente que resiste até a pressão de 3, N/m 2 contém gás perfeito sob pressão 1, N/m 2 e temperatura 27 O C. Desprezando a dilatação térmica do recipiente, calcule a máxima temperatura que o gás pode atingir. 5

6 QUESTÃO 24 O gráfico representa a isoterma de certa massa de um gás ideal que sofre uma transformação a temperatura constante. Com base nos valores informados no gráfico,determine a pressão correspondente ao estado B e o volume correspondente ao estado C. p (atm) 5,0 A p B B 1,0 C 0 0,5 0,8 V c V (m 3) QUESTÃO 25 Um mol de certo gás exerce a pressão de 1 atm a 0 O C. Determine o volume ocupado por esse gás. 06. Certa massa de um gás de massa molar 28 g/mol, ocupa o volume de 49,2 litros sob pressão de 3 atm e temperatura de 27 O C. Determine: a) o número de mols do gás; b) a massa do gás; c) o volume de 1 mol nas condições de pressão e temperatura consideradas. 6

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