GABARITO. Resposta: Teremos:

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1 Cetro Uiversitário Achieta Egeharia Quíica Físico Quíica I Prof. Vaderlei I Paula Noe: R.A. a lista de exercícios/ Data: /08/04 // gabarito /08/04 GABARITO 0 - E u rocesso idustrial, u reator de 50 L é reechido co ua istura gasosa coosta de 50 kg de N O; 7 kg de NO e 75 kg de CO. Cosiderado-se a teeratura de 57 C, qual a ressão itera, e at, do reator? 50 0 NO,6 0 ol NO, 0 ol CO,70 0 ol 44,6 0, 0,70 0 4,066 0 ol P V R T P 50 4, ,08 (57 7) P 066,9 at 0 - Quado dois reagetes são adicioados e u reator ocorre a foração de u roduto gasoso. Cosiderado-se que o rocesso ocorra a roorção de :, qual o volue ocuado or 0 ols do roduto forado a 00 C e at? Tereos: A(g) B(g) C(g) 5 ol 5 ol 0 ol P V R T TK 00 C 7 C 7 K V 0 0,08 7 0,95 L 00 L 0 - a) U reator foi rojetado ara oerar e teeratura de 7 C e suortar altas ressões gasosas. Por questões de seguraça, foi istalada ua válvula de alívio, que abre quado a ressão ultraassa 0at. Calcule o volue deste reator sabedo que o eso te caacidade ara coter 5ols de itrogêio estas codições. a) 6,4 L b) Ua aostra de gás, a 7 C e 0at de ressão, ocua u reciiete de 0L. Qual a variação de teeratura que se deve efetuar ara que a ressão seja de 0at quado se trasferir este gás ara u reciiete de 40L? A variação de teeratura deve ser de 00K (ou 00 C) Prof. Vaderlei I Paula vaderlei@achieta.br - htt://

2 04 - Ua quatidade de x litros de gás hidrogêio são colocados ara reagir co y litros de gás cloro e u reator cilídrico de raio r dotado de u êbolo óvel localizado iicialete a altura h 0, cofore idicado a figura a seguir. a) Cosiderado que o líquido de refrigeração, que circula exteraete ao cilidro, até a teeratura costate, deterie o valor de h aós o tério da reação. H + Cl HCl A reação se verifica co auteção do úero total de ols. Logo, e sedo atido costate a teeratura, ão haverá exasão e cotração de volue, etão h = h0 b) Sabedo-se que o calor de foração do HCl é de 9 kj/ol, exlique or que, se o rocesso de refrigeração, o valor de h será aior que h 0. O valor egativo do calor de foração do roduto idica que a reação é exotérica. Isto rovocará u aueto de teeratura e cosequete exasão gasosa. Logo, h > h E u balão de aredes rígidas, fora colocados 0,00 g de gás hidrogêio, 6,400 g de gás oxigêio e u aterial sólido que absorve água. O volue do balão é de 4,480 L e é atido à teeratura de 0 ºC. No balão, assa-se ua faísca elétrica de odo que haja reação e a água forada seja retirada elo aterial absorvete, ão exercedo ressão sigificativa. Co base esse roblea, resoda aos ites a seguir. a) Suodo u coortaeto ideal, qual é a ressão o balão (e atosferas) aós iserção de oxigêio e hidrogêio? b) Aós a reação, atedo-se a teeratura iicial e o volue, qual a ressão o iterior do balão? a) Cálculo da ressão se a ocorrêcia de reação quíica: 0,00 H 0,00 ol 6,400 O 0,00 ol TOTAL H O 0,00 0,00 0,00 ol TOTAL T 0 C 7 7 K V 4,480 L,4 R 0,08 at L ol K at L ol K 7 P V R T,4 P 4,480 0, P,50 at

3 Cetro Uiversitário Achieta Egeharia Quíica Físico Quíica I Prof. Vaderlei I Paula Noe: R.A. a lista de exercícios/ Data: /08/04 // gabarito /08/04 b) Cálculo da ressão co a ocorrêcia de reação quíica: H O H O ol 0,00 ol ol 0,00 ol excesso de reagete H O H O ol ol 0,00 ol 0,050 ol Excesso de 0,50 ol (0,00 0,050). P V R T,4 P 4,480 0, P 0,75 at 06 - E u abiete cliatizado a 0 C, havia balões de efeite ara ua festa, co volues de, 5 e 0 litros, reechidos co itrogêio. Durate o referido eveto, ua falha a cliatização eritiu u aueto da teeratura, que chegou a 0 C. Sabedo que a ressão áxia que as aredes dos balões são caazes de suortar é de 4,0 at, deterie se algu balão exlodiu. = 0,5 ol Durate o referido eveto, ua falha a cliatização eritiu u aueto da teeratura, que chegou a 0 C, etão: T K; 0,5 ol; R 0,08 at.l.ol.k P V R T Balões ( L) : P 0,5 0,08 0 P 4,4 at 4 at (exlodirão) Balões (5 L) : P 5 0,5 0,08 0 P,4846at 4 at (ão exlodirão) Balões (0 L) : P 0 0,5 0,08 0 P,4at 4 at (ão exlodirão) 07 - A equação da lei dos gases ideais, P V R T, é ua equação de estado que resue as relações que descreve a resosta de u gás ideal a udaças de ressão, volue, teeratura e quatidade de oléculas. Cosiderado o exosto, deostre, or eio de equações ateáticas, coo a desidade de u gás qualquer varia e fução da teeratura e deterie a assa olar de u gás cosiderado os dados a seguir. Dados : d 0,97 g L ; T 0 C; P 0,5 at; R 6,6 L torr ol K ; at 760 torr. Tereos: Prof. Vaderlei I Paula vaderlei@achieta.br - htt://

4 P V R T P V R T P R T V desidade P d R T T K 0,5at 0,5 760 torr g 0,5 760 torr 0,97 L 6,6 L.torr.ol.K 48 K 5,7699 5,77 g / ol 08 - Cosidere ua istura gasosa costituída de C H 8, CO e CH 4. A cobustão, e excesso de oxigêio, de 50 L dessa istura gasosa foreceu 70 L de CO (g). Deterie o valor uérico do ercetual de C H 8 a istura gasosa. Equações das cobustões dos cooetes da istura (C H 8, CO, CH 4): CH8 5O CO (g) 4HO( ) CO O CO (g) CH4 O CO (g) HO( ) Fazedo: Volue de CH8 = x Volue de CO = y Volue de CH4 = z x + y + z = 50 L x + y + z = 50 () As equações das reações de cobustão são dadas or: CH8 5O CO (g) 4HO( ) x 5x x CO O CO (g) y 0,5y y CH4 O CO (g) HO( ) z z z Tereos: VCO 70 L x y z 70 L x y z 70 ()

5 Cetro Uiversitário Achieta Egeharia Quíica Físico Quíica I Prof. Vaderlei I Paula Noe: R.A. Etão, x y z 50 () x y z 70 () Fazedo () (), ve : x x x 0 x 0 x V 0 L 50 L 0 L CH 8 CH 8 0 % a lista de exercícios/ Data: /08/04 // gabarito /08/04 00 % CH Créditos de carboo são certificações dadas a eresas, idústrias e aíses que cosegue reduzir a eissão de gases oluetes a atosfera. Cada toelada de CO ão eitida ou retirada da atosfera equivale a u crédito de carboo. Utilizado-se R 0,08 at L ol K, a quatidade de CO equivalete a (u) crédito de carboo, quado coletado a,00 at e 00 K, qual o volue aroxiado, e? 6 crédito equivale a toelada (0 g) de CO, etão: P V R T 6 0,00 V 0, V 0,559 0 L V L U sistea de balões cotedo gás Helio (He), as quatidades e os volues aresetados, está ligado or ua toreira (T) que, iicialete, está fechada. Observe. Cosiderado que os gases areseta coortaeto ideal e que a teeratura eraece costate, é correto afirar que a) a ressão e A será a esa e B. b) ao abrir a toreira, se observará variação a ressão do sistea. c) ao dobrar a ressão os sisteas A e B, o volue ocuado elos gases será / L e L, resectivaete. d) as oléculas do sistea B colide co ais frequêcia co a arede do reciiete do que as oléculas do sistea A. [C] Coo a teeratura e o úero de ols é o eso e A e B, ve: P V P V A A B B P P P A A P B B P V P ' V ' A A A A P P V ' A A A V A ' P V P ' V ' B B B B P P V ' B B B V ' B Prof. Vaderlei I Paula vaderlei@achieta.br - htt://

6 - U reciiete hereticaete fechado, que ode ter sua teeratura e sua ressão cotroladas, está reechido co 0 g de gás hidrogêio, 64 g de gás oxigêio e 84 g de gás itrogêio. A artir dessas iforações, assiale a(s) alterativa(s) correta(s). Assua que os gases se coorta coo gases ideais. 0) Nas CNTP, a ressão arcial do gás hidrogêio é aior do que a soa das ressões arciais dos gases oxigêio e itrogêio. 0) Nas CNTP, o volue arcial de oxigêio é 0% do volue total. 04) A razão etre as ressões arciais de hidrogêio e oxigêio se altera co a udaça a teeratura do reciiete de 00 K ara 50 K, a ressão de at. 08) Nas CNTP, o volue do reciiete é de 448 litros. 6) Essa istura será sere hoogêea, etre as teeraturas de 70 C e 00 C, a 5 at de ressão =. Aálise das alterativas: [0] Correta. Nas CNTP, a ressão arcial do gás hidrogêio é aior do que a soa das ressões arciais dos gases oxigêio e itrogêio. 0 H 0 ols (aior ressão arcial) 64 O ols 5 ols 84 N ols 8 [0] Correta. Nas CNTP, o volue arcial de oxigêio é 0% do volue total. 0 H 5 ols (aior ressão arcial) 64 O ols 5 ols 84 N ols 8 0 ols total VO O Vtotal total O VO V total total VO V total VO 0,0 V total VO 0% V total 0 [04] Icorreta. A razão etre as ressões arciais de hidrogêio e oxigêio ão se altera co a udaça a teeratura do reciiete de 00 K ara 50 K, a ressão de at. 00 K V R 00 H H V R 00 O O H O 50 K V V R 00 H R 00 O V R 50 H H V R 50 O O H O V V R 50 H R 50 O H H O O H H O O

7 Cetro Uiversitário Achieta Egeharia Quíica Físico Quíica I Prof. Vaderlei I Paula Noe: R.A. a lista de exercícios/ Data: /08/04 // gabarito /08/04 [08] Correta. Nas CNTP, o volue do reciiete é de 448 litros. ol,4 L 0 ols 448 L [6] Icorreta. Essa istura ão será sere hoogêea, etre as teeraturas de 70 C e 00 C, a 5 at de ressão. A teeratura de liquefação do itrogêio é de 96 C. - Cosidere o esquea aresetado a seguir, e que u exerieto é executado do seguite odo: u ovo cozido e se casca, colocado sobre o bocal de ua garrafa à teeratura abiete, ão assa ara seu iterior e virtude de seu diâetro ser leveete aior que o do bocal, cofore deseho A. E seguida o ovo é retirado e a garrafa é aquecida à 60 C, cofore deseho B. Co a garrafa aida aquecida, o ovo é recolocado sobre o bocal da garrafa e, durate o rocesso de resfriaeto da garrafa, ele assa ara seu iterior cofore deseho C. Exlique o feôeo que ocorre o exerieto descrito e justifique or que o ovo, aós o resfriaeto, assa elo bocal da garrafa. O feôeo que ocorre é físico. Parte do ar escaa da garrafa quado ela é aquecida e a ressão itera da garrafa diiui. Quado o ovo é colocado sobre o bocal da garrafa (resfriada), ele é eurrado ara detro da garrafa, devido à difereça de ressão (P P ). extera it era - Receteete, fora divulgados ela iresa local (Joral Correio da Paraíba de 0/07/0) resultados de ua esquisa sobre a oluição atosférica causada ela eissão de CO or veículos autootores que circula e João Pessoa. Segudo esses resultados, ara eutralizar os efeitos dessa oluição, seria ecessário que a área de ata Atlâtica fosse cico vezes aior que a existete a Paraíba. Aida segudo a esquisa, u trajeto de ida e volta a Aveida Eitácio Pessoa, totalizado 0 k, u autoóvel chega a liberar kg de CO. Nesse cotexto, cosidere que essa assa equivale a 68 ol de CO e que essa quatidade é trasforada ela fotossítese e igual quatidade de atéria de O. Co base essas cosiderações, é correto afirar que, as CNTP, qual o volue de O roduzido essa trasforação? A equação da fotossítese é: 6CO HO C6HO 6 6O Assi, tereos: 6 ols de CO 68 ols de CO O = 68 ols de O 6 ols de O Cosiderado que o gás ecotra-se a C.N.T.P., tereos: O ol de O 68 ols de O VO = 5, L,4 L VO Prof. Vaderlei I Paula vaderlei@achieta.br - htt://