LISTA UERJ - GASES. No interior da bola cheia, a massa de ar, em gramas, corresponde a: a) 2,5 b) 5,0 c) 7,5 d) 10,0

Transcrição

1 1. (Uerj 2012) Em um reator nuclear, a energia liberada na fissão de 1 g de urânio é 4 utilizada para evaporar a quantidade de 3,6 10 kg de água a 227ºC e sob 30 atm, necessária para movimentar uma turbina geradora de energia elétrica. Admita que o vapor d água apresenta comportamento de gás ideal. O volume de vapor d água, em litros, gerado a partir da fissão de 1 g de urânio, corresponde a: 5 a) 1, b) 2, c) 3, d) 7, (Uerj 2011) A bola utilizada em uma partida de futebol é uma esfera de diâmetro interno igual a 20 cm. Quando cheia, a bola apresenta, em seu interior, ar sob pressão de 1,0 atm e temperatura de 27 ºC. Considere = 3, R = 0,080 atm.l.mol -1.k -1 e, para o ar, comportamento de gás ideal e massa molar igual a 30 g.mol -1. No interior da bola cheia, a massa de ar, em gramas, corresponde a: a) 2,5 b) 5,0 c) 7,5 d) 10,0 3. (Uerj 2005) As mudanças de pressão que o ar atmosférico sofre, ao entrar nos pulmões ou ao sair deles, podem ser consideradas como uma transformação isotérmica. Ao inspirar, uma pessoa sofre uma diminuição em sua pressão intrapulmonar de 0,75%, no máximo. Considere 0,60 L de ar à pressão atmosférica de 740 mmhg. A variação máxima de volume, em litros, sofrida por essa quantidade de ar ao ser inspirado é aproximadamente de: a) 4, b) 4, c) 4, d) 4, (Uerj 2004) 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, 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, (Uerj 1997) O vapor contido numa panela de pressão, inicialmente à temperatura T 0 e à pressão P 0 ambientes, é aquecido até que a pressão aumente em cerca de 20% de seu valor inicial. Página 1 de 9

2 Desprezando-se a pequena variação do volume da panela, a razão entre a temperatura final T e inicial T 0 do vapor é: a) 0,8 b) 1,2 c) 1,8 d) 2,0 6. (Pucrj 2012) Um processo acontece com um gás ideal que está dentro de um balão extremamente flexível em contato com a atmosfera. Se a temperatura do gás dobra ao final do processo, podemos dizer que: a) a pressão do gás dobra, e seu volume cai pela metade. b) a pressão do gás fica constante, e seu volume cai pela metade. c) a pressão do gás dobra, e seu volume dobra. d) a pressão do gás cai pela metade, e seu volume dobra. e) a pressão do gás fica constante, e seu volume dobra. 7. (Pucrj 2010) Seja um mol de um gás ideal a uma temperatura de 400 K e à pressão atmosférica p o. Esse gás passa por uma expansão isobárica até dobrar seu volume. Em seguida, esse gás passa por uma compressão isotérmica até voltar a seu volume original. Qual a pressão ao final dos dois processos? a) 0,5 p o b) 1,0 p o c) 2,0 p o d) 5,0 p o e) 10,0 p o 8. (Pucrj 2009) 0,5 moles de um gás ocupam um volume V de 0,1 m 3 quando a uma temperatura de 300 K. Qual é a pressão do gás a 300 K? Considere R = 8,3 J/ mol K. a) 830 Pa b) 1245 Pa c) 1830 Pa d) Pa e) Pa 9. (Pucrj 2008) Um mol de gás ideal, à pressão de 16,6 atm, ocupa uma caixa cúbica cujo volume é de 0,001 m 3. Qual a temperatura do gás e a força que o gás exerce sobre a tampa quadrada da caixa? (Considere 1,0 atm = 1, Pa, R = 8,3 J/mol K) a) 100 K e 8, N b) 100 K e 16, N c) 166 K e 8, N d) 200 K e 16, N e) 200 K e 8, N 10. (Ufmg 2007) Para se realizar uma determinada experiência, - coloca-se um pouco de água em uma lata, com uma abertura na parte superior, destampada, a qual é, em seguida, aquecida, como mostrado na Figura I; Página 2 de 9

3 - depois que a água ferve e o interior da lata fica totalmente preenchido com vapor, esta é tampada e retirada do fogo; - logo depois, despeja-se água fria sobre a lata e observa-se que ela se contrai bruscamente, como mostrado na Figura II. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, na situação descrita, a contração ocorre porque a) a água fria provoca uma contração do metal das paredes da lata. b) a lata fica mais frágil ao ser aquecida. c) a pressão atmosférica esmaga a lata. d) o vapor frio, no interior da lata, puxa suas paredes para dentro. 11. (Ufmg 2006) Regina estaciona seu carro, movido a gás natural, ao Sol. Considere que o gás no reservatório do carro se comporta como um gás ideal. Assinale a alternativa cujo gráfico MELHOR representa a pressão em função da temperatura do gás na situação descrita. a) Página 3 de 9

4 b) c) d) 12. (Pucrj 2006) Uma panela é aquecida da temperatura ambiente de 25 C até a temperatura de 100 C. Sabendo que a pressão inicial da panela é P 0 e que o volume da panela permaneceu constante durante este processo, podemos afirmar que: a) o processo é isovolumétrico e a pressão final é aproximadamente 5P 0 /4. b) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela é aproximadamente P 0 /3. c) o processo é isobárico e o volume da panela permanece constante. d) o processo é isobárico e apenas a temperatura variou. e) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela é aproximadamente 3P (Ufmg 2005) 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 (Pucrj 2004) Quando o balão do capitão Stevens começou sua ascensão, tinha, no solo, à pressão de 1 atm, m 3 de hélio. A 22 km de altura, o volume do hélio era de m 3. Se pudéssemos desprezar a variação de temperatura, a pressão (em atm) a esta altura valeria: a) 1/20 b) 1/5 c) 1/2 d) 1 e) 20 Página 4 de 9

5 15. (Ufmg 2003) Uma seringa, com a extremidade fechada, contém uma certa quantidade de ar em seu interior. Sampaio puxa, rapidamente, o êmbolo dessa seringa, como mostrado nesta figura: Considere o ar como um gás ideal. Sabe-se que, para um gás ideal, a energia interna é proporcional à sua temperatura. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, no interior da seringa, a) a pressão do ar aumenta e sua temperatura diminui. b) a pressão do ar diminui e sua temperatura aumenta. c) a pressão e a temperatura do ar aumentam. d) a pressão e a temperatura do ar diminuem. 16. (Ufmg 2002) Um cilindro tem como tampa um êmbolo, que pode se mover livremente. Um gás, contido nesse cilindro, está sendo aquecido, como representado na figura. Assinale a alternativa cujo diagrama MELHOR representa a pressão em função da temperatura nessa situação. 17. (Pucrj 2001) 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 Página 5 de 9

6 d) 293 C e) 313 C 18. (Pucrj 2001) No esporte de mergulho submarino, há risco de doenças graves pelo chamado mal descompressivo, que ocorre quando o mergulhador sobe muito rápido à superfície, formando-se bolhas de nitrogênio nos tecidos e no sangue. Isto ocorre porque: a) sendo constante a pressão interna dos pulmões enquanto o mergulhador sobe, os gases ficam presos nos tecidos e no sangue, não sendo possível eliminá-los. b) a alta pressão externa da água a grandes profundidades impede a expiração do ar pelos pulmões. c) volume dos pulmões se contrai rapidamente na subida, impedindo a eliminação do ar; d) a densidade do nitrogênio dissolvido nos tecidos e no sangue é cada vez maior à medida que o mergulhador sobe; e) os gases diluídos no sangue expandem-se rapidamente, não sendo possível eliminálos a tempo através da respiração. 19. (Ufmg 1998) A figura mostra um cilindro que contém um gás ideal, com um êmbolo livre para se mover. O cilindro está sendo aquecido. Pode-se afirmar que a relação que melhor descreve a transformação sofrida pelo gás é a) p T = constante b) pv = constante c) V T = constante d) p V = constante 20. (Ufmg 1995) Um gás encerrado num recipiente, cujo volume pode variar, tem sua temperatura aumentada de 20 C para 100 C em uma transformação isobárica. Nesse processo, a densidade do gás a) aumenta, mas não chega a ser duplicada. b) diminui, mas não chega a reduzir-se à metade. c) não sofre variação alguma. d) torna-se 5 vezes maior. e) torna-se 5 vezes menor. Página 6 de 9

7 Gabarito: Resposta da questão 1: Dados: m 3,6 10 kg ; M 18 g kg ; R 8 10 atm L/mol ; T 227ºC 5 10 K ; P 30 atm. Usando a equação de Clapeyron: m mrt 3, PV RT V M MP V 2,67 10 L. Resposta da questão 2: OBS: se a pressão do ar no interior da bola é de 1 atm a bola está vazia ou murcha. Quando se diz que a bola está sob pressão de 1 atm, refere-se à pressão manométrica, ou seja, acima da pressão atmosférica. Portanto, no caso, a pressão no interior da bola é de 2 atm. No entanto, resolvamos com os dados fornecidos. Dados: D = 20 cm R = 10 cm = 1 dm; p = 1 atm; T = 27 C = 300 K; M = 30 g/mol; R = 0,08 atm L/mol K; = 3. Calculando o volume da bola: V = R (3)(1) V = 4 dm 3 = 4 L. 3 3 Da equação de Clapeyron: p V = m M R T m = M p V RT m = 5 g. Resposta da questão 3: Resposta da questão 4: 30 g 1 atm 4 L m 0,08 atm L 300 K mol mol K Página 7 de 9

8 Resposta da questão 5: Resposta da questão 6: [E] LISTA UERJ - GASES Se o balão é extremamente flexível, a transformação é isobárica, sendo a pressão constante, igual à pressão atmosférica. Aplicando a lei geral: p1 V1 p2 V2 p V1 p V2 V2 2 V 1. T T T 2T 1 2 Resposta da questão 7: [C] O diagrama a seguir ilustra a situação descrita. Aplicando a equação geral dos gases: pava pbvb pv p V0 T T T T A B 0 B A C 0 0 T B = 2 T 0. pv A A pcvc p0v0 pcv0 p C = 2 p 0. T T T 2T Resposta da questão 8: Resolução Pela equação de Clapeyron pv = nrt p.0,1 = 0,5.8,3.300 p.0,1 = 1245 p = Pa Página 8 de 9

9 Resposta da questão 9: Resposta da questão 10: [C] Resposta da questão 11: Resposta da questão 12: [A] Resposta da questão 13: Resposta da questão 14: [A] Resposta da questão 15: Resposta da questão 16: [A] Resposta da questão 17: [E] Resposta da questão 18: [E] Resposta da questão 19: [C] Resposta da questão 20: Página 9 de 9