é aproximadamente igual a:

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1 Professor: Renan Oliveira 1. (UERJ/2016) Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações: De acordo com essas equações, a razão a) b) c) d) (Mackenzie SP/2015) R K é aproximadamente igual a: O diagrama acima mostra as transformações sofridas por um gás ideal do estado A ao estado B. Se a temperatura no estado inicial A vale TA = 300 K, então a temperatura no estado B vale a) 600 K b) 800 K c) 750 K d) 650 K e) 700 K 3. (UNICAMP SP/2015) Alguns experimentos muito importantes em física, tais como os realizados em grandes aceleradores de partículas, necessitam de um ambiente com uma atmosfera extremamente rarefeita, comumente denominada de ultra-alto-vácuo. Em tais ambientes a pressão é menor ou igual a 10 6 Pa. a) Supondo que as moléculas que compõem uma atmosfera de ultra-alto-vácuo estão distribuídas uniformemente no espaço e se comportam como um gás ideal, qual é o número de moléculas por unidade de volume em uma atmosfera cuja pressão seja P = 3, Pa, à temperatura ambiente T = 300 K? Se necessário, use: Número de Avogrado NA = e a Constante universal dos gases ideais R = 8 J/molK.

2 b) Sabe-se que a pressão atmosférica diminui com a altitude, de tal forma que, a centenas de quilômetros de altitude, ela se aproxima do vácuo absoluto. Por outro lado, pressões acima da encontrada na superfície terrestre podem ser atingidas facilmente em uma submersão aquática. Calcule a razão Psub/Pnave entre as pressões que devem suportar a carcaça de uma nave espacial (Pnave) a centenas de quilômetros de altitude e a de um submarino (Psub) a 100 m de profundidade, supondo que o interior de ambos os veículos se encontra à pressão de 1 atm. Considere a densidade da água como = 1000 kg/m (UniCESUMAR SP/2015) Um gás ideal, cuja temperatura inicial é de 27ºC, está armazenado num recipiente cilíndrico, fechado por um êmbolo móvel, e é aquecido isobaricamente até que sua temperatura absoluta final quadruplique. Sabe-se que, no interior do recipiente cilíndrico, há 5 mols desse gás mantido a uma pressão de 1,23 atm. Sendo o valor da constante universal dos gases perfeitos igual a 0,082 atm.l.mol 1.K 1, o volume final, em litros, desse gás após o aquecimento será igual a a) 100 b) 200 c) 300 d) 400 e) (UNIFOR CE/2015) A Tabela abaixo apresenta informações sobre cinco gases contidos em recipientes separados e selados O recipiente que contém o maior número de moléculas é de número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 6. (UCB DF/2015) Há fortes indícios de que o aumento de emissões de gases (de efeito estufa) no ambiente, desde a Revolução Industrial, constitui a causa principal do atual aquecimento global. Considerando esse contexto, qual o volume que 2 mols do gás de efeito estufa, dióxido de carbono (CO2), ocupam no ambiente, assumindo temperatura igual a 298 K e pressão de 1 atm? Dados: pv = nrt e R = 0,082 atm.l.k 1 mol 1. Apresente a resposta em litros. Marque a resposta no cartão de respostas, desprezando, se houver, a parte decimal do resultado final. 7. (FPS PE/2014) Uma amostra gasosa formada por dois mols de um gás ideal é mantida em um recipiente hermeticamente fechado com volume 0.03 m 2 e na temperatura 27º C. Considerando que a constante universal dos gases perfeitos vale por R = 8,31 J/(mol K), a pressão do gás será aproximadamente de: a) 0,6 atm b) 1,0 atm

3 c) 1,6 atm d) 2,6 atm e) 3,0 atm 8. (UNIMONTES MG/2014) Um garoto discute com seu pai sobre a quantidade de ar necessária para encher o pneu de alguns veículos. Ele diz ao pai ter observado que, ao calibrar o pneu da sua bicicleta, no calibrador do posto de gasolina, o painel registrou 40 libras-força/polegada 2 e que, quando seu pai enche o pneu do carro usando o mesmo calibrador, o painel registra apenas 28 libras-força/polegada 2. O pai, conhecedor do assunto, explica que esses valores observados por ele são medidas da pressão interna dos pneus, que dependem, para uma mesma temperatura, da relação n/v, onde n é o número de moles e V é o volume interno. Com base na explicação do pai, é CORRETO afirmar que a) o pneu da bicicleta suporta mais ar que o pneu do carro, considerando que ambos estejam corretamente calibrados. b) a relação n/v é maior no pneu do carro que no pneu da bicicleta. c) quando corretamente calibrados, a relação n/v é a mesma nos pneus da bicicleta e do carro. d) a relação n/v é menor no pneu do carro que no pneu da bicicleta. 9. (FPS PE/2013) Um balão contendo gás hélio está na temperatura ambiente (T = 20ºC 293K) e na pressão atmosférica (P = 1,0 atm Pascal). O balão contém 2 mols deste gás nobre. Assuma que o gás hélio comporta-se como um gás ideal e que a constante universal dos gases perfeitos vale: R = 8,31 (J/mol K). Determine o volume aproximado ocupado pelo gás no interior do balão. a) 0,50 m 3 b) 5,00 m 3 c) 2,50 m 3 d) 10,00 m 3 e) 0,05 m 3 TEXTO: 1 - Comum à questão: 10 Considere a montagem a seguir, que mostra um gás ideal em equilíbrio em um recipiente cilíndrico. Uma mola de constante elástica k tem uma de suas extremidades presa a um suporte rígido, e a outra extremidade está presa ao êmbolo do recipiente. A massa do êmbolo é desprezível e, na situação descrita, a mola não está comprimida nem alongada. 10. (PUC MG/2013) Considerando-se o recipiente com 128g de oxigênio à pressão de 1 atm e temperatura de 27ºC, o volume ocupado pelo gás será de aproximadamente: a) 1,0 m 3

4 b) 400 litros c) 8,3 m 3 d) 100 litros 11. (UFT TO/2012) Uma pessoa produz, em um ano, 1.562,5 kg de gás carbônico (CO2). Suponha que esta massa de gás seja armazenada no interior de caixas cúbicas de arestas iguais a 1m, à temperatura de 79ºC e sob pressão de 1atm. Dados: Massa atômica do Carbono: 12u Massa atômica do Oxigênio: 16u Constante universal dos gases: J 8 mol K O número CORRETO de caixas necessário para armazenar a massa de gás carbônico produzida por esta pessoa durante um ano é: a) 10 b) 10 3 c) 10 6 d) e) (UEFS BA/2012) Um balão estratosférico foi preenchido parcialmente com 300,0m 3 de gás hélio, a 27 C, no nível do mar. Quando o balão atingiu uma determinada altura, onde a pressão é 1,0% da pressão no nível do mar e a temperatura é de 53,0ºC, o volume ocupado pelo gás, em 10 4 m 3, era, aproximadamente, igual a a) 1,5 b) 1,8 c) 2,0 d) 2,2 e) 2,5 13. (FAVIP PE/2012) Gases reais, como o oxigênio e o hidrogênio, têm propriedades físicas distintas. No entanto, sob determinadas condições, eles tendem ao mesmo comportamento dito de um gás ideal, regido pela equação pv = nrt. Assinale a seguir a única condição que favorece a tendência ao comportamento do tipo gás ideal. a) Baixas temperaturas. b) Altas pressões. c) Baixas densidades. d) Volume grande. e) Volume pequeno. 14. (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

5 d) 10,0 15. (FUVEST SP/2011) Um laboratório químico descartou um frasco de éter, sem perceber que, em seu interior, havia ainda um resíduo de 7,4 g de éter, parte no estado líquido, parte no estado gasoso. Esse frasco, de 0,8 L de volume, fechado hermeticamente, foi deixado sob o sol e, após um certo tempo, atingiu a temperatura de equilíbrio T = 37 ºC, valor acima da temperatura de ebulição do éter. Se todo o éter no estado líquido tivesse evaporado, a pressão dentro do frasco seria NOTE E ADOTE No interior do frasco descartado havia apenas éter. Massa molar do éter = 74 g K = ºC R (constante universal dos gases) = 0,08 atm L / (mol K) a) 0,37 atm. b) 1,0 atm. c) 2,5 atm. d) 3,1 atm. e) 5,9 atm. 16. (UFG GO/2011) Durante a ebulição da água em um recipiente aberto, formam-se muitas bolhas de vapor de 2 mm de diâmetro, em média. A variação da pressão com a profundidade da bolha pode ser desprezada. A quantidade de matéria, em mol, que há no interior de uma bolha é, aproximadamente, de Dados R 8 J/mol K p N/m 2 3 a) 1,0 x 10 4 b) 5,0 x 10 7 c) 1,3 x 10 7 d) 1,0 x 10 7 e) 5,3 x (UDESC/2010) A constante universal dos gases, R, cujo valor depende das unidades de pressão, volume e temperatura, não pode ser medida em uma das unidades representadas abaixo. Assinale-a. a) N m 2 mol 1 K 1 m 3 b) atm litro mol 1 K 1 c) J mol 1 K 1 d) atm litro mol K 1 e) N m mol 1 K (UNIMONTES MG/2010) Um quarto de dimensões 3m 4m 3m está preenchido com ar a uma pressão de 1 atm 1, Pa e à temperatura de 16 ºC. Considere a massa molar equivalente do ar igual a 28,9 g/mol. A massa de ar no quarto é igual a, aproximadamente, Dado: R = 8,31 (J/mol K) a) 43 kg. b) 23 g. c) 43 g. d) 23 kg.

6 19. (Mackenzie SP/2006) Uma massa de 20 mols de certo gás perfeito tem volume de 123 litros à temperatura de 27 C. A partir desse estado, varia-se a temperatura do gás, mantendo-se constante sua pressão e as características de gás ideal. Nessas transformações, a função que fornece o volume V desse gás com sua temperatura absoluta T é: Dado: Constante Universal dos Gases Perfeitos R = 0,082atm.L/mol.K a) V = 0,41 T b) V = 0,82 T c) V = 1,23 T d) V = 1,61 T e) V = 2,05 T 20. (UNIMONTES MG/2009) Um balão de volume igual a 750 m 3 deve ser preenchido com hidrogênio 5 2 e ficar à pressão atmosférica (P 1,03 10 N/m ) quando estiver totalmente cheio. O hidrogênio está a armazenado em cilindros sob pressão manométrica de 1, N/m 2 e volume de 2,0 m 3. O número de cilindros necessários para encher o balão é a) 30. b) 22. c) 25. d) 20. TEXTO: 2 - Comum à questão: 21 OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de 10 m/s ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de kg/m 1,0 g/cm ; para o calor específico da água, o valor de 1,0 cal/(g º C) ; para uma caloria, o valor de 4 joules. 21. (FUVEST SP/2008) Em algumas situações de resgate, bombeiros utilizam cilindros de ar comprimido para garantir condições normais de respiração em ambientes com gases tóxicos. Esses cilindros, cujas características estão indicadas na tabela, alimentam máscaras que se acoplam ao nariz. Quando acionados, os cilindros fornecem para a respiração, a cada minuto, cerca de 40 litros de ar, à pressão atmosférica e temperatura ambiente. Nesse caso, a duração do ar de um desses cilindros seria de aproximadamente CILINDRO PARA Gás Volume Pressãointerna 9 litros 200 atm 6 RESPIRAÇÃO ar comprimido Pressão atmosférica local = 1 atm A temperatura durante todo o processo permanece constante a) 20 minutos. b) 30 minutos. c) 45 minutos. d) 60 minutos. e) 90 minutos. 22. (PUC RJ/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? -5 (Considere 1,0 atm 1,0 10 PA, R 8,3 J/molK ) a) 100 K e 8, N

7 b) 100 K e 16, N c) 166 K e 8, N d) 200 K e 16, N e) 200 K e 8, N 23. (UFAM/2008) Analise as seguintes afirmativas a respeito dos tipos de transformações ou mudanças de estado de um gás. I. em uma transformação isocórica o volume do gás permanece constante. II. em uma transformação isobárica a pressão do gás permanece constante. III. em uma transformação isotérmica a temperatura do gás permanece constante. IV. em uma transformação adiabática variam o volume, a pressão e a temperatura. Com a relação as quatro afirmativas acima, podemos dizer que: a) só I e III são verdadeiras. b) só II e III são verdadeiras. c) I, II, III e IV são verdadeiras. d) só I é verdadeira. e) todas são falsas. 24. (Mackenzie SP/2007) Um cilindro metálico de 41 litros contém argônio (massa de um mol = 40 g) sob pressão de 90 atm à temperatura de 27 C. A massa de argônio no interior desse cilindro é de: Dado: a) 10 kg b) 9 kg c) 8 kg d) 7 kg e) 6 kg R 0,082 atm.litro mol.k 25. (Mackenzie SP/2006) O recipiente em que se encontra confinada uma massa de 100 g de CO2 (dióxido de carbono) tem volume de 10 litros. A pressão exercida por esse gás à temperatura de 35 C é: a) 0,65 atm b) 1,30 atm c) 5,74 atm d) 9,02 atm e) 11,48 atm

8 GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: C 3) Gab: a) partículas/m 3 b) Psub/Pnave = 10 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: 48 7) Gab: C 8) Gab: D 9) Gab: E 10) Gab: D 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: C 17) Gab: D 18) Gab: A 19) Gab: A 20) Gab: C 21) Gab: C 22) Gab: D 23) Gab: C 24) Gab: E 25) Gab: C