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QUÍMICA Capítulo 2 Gases292 6 Ufla Um estudante de Química confinou uma amostra de gás em um recipiente com um pistão móvel, como o da ilustração: Em uma situação X, a temperatura do gás foi aumenta- da de 300 K para 500 K, enquanto a pressão foi mantida constante; na situação Y, a pressão externa sobre o pistão foi aumentada de 1 atm para 2 atm, enquanto a temperatura foi mantida constante. Se considerarmos h1 como sendo a altura do pistão após o processo, as situações X e Y são melhor representadas por A C D 7 UFJF A calibração dos pneus de um automóvel deve ser feita periodicamente. Sabe-se que o pneu deve ser calibrado a uma pressão de 30 lb/pol2 em um dia quen- te, a uma temperatura de 27 °C. Supondo que o volume e o número de mol injetados são os mesmos, qual será a pressão de calibração (em atm) nos dias mais frios, em que a temperatura atinge 12 °C? Dado: Considere 1 atm ≅ 15 lb/pol2. A 1,90 atm. 2,11 atm. C 4,50 atm. D 0,89 atm. E 14,3 atm. 8 Unesp Segundo a lei de Charles-Gay Lussac, manten- do-se a pressão constante, o volume ocupado por um gás aumenta proporcionalmente ao aumento da temperatura. Considerando a teoria cinética dos ga- ses e tomando como exemplo o gás hidrogênio (H2), é correto afirmar que este comportamento está rela- cionado ao aumento A do tamanho médio de cada átomo de hidrogênio (H), devido à expansão de suas camadas eletrô- nicas. do tamanho médio das moléculas de hidrogênio (H2), pois aumentam as distâncias de ligação. C do tamanho médio das moléculas de hidrogênio (H2), pois aumentam as interações entre elas. D do número médio de partículas, devido à quebra das ligações entre os átomos de hidrogênio (H2→ 2H). E das distâncias médias entre as moléculas de hidro- gênio (H2) e das suas velocidades médias. 9 UFG No gráfico a seguir, está representada a variação de volume com a temperatura de um mol de gás, em duas condições diferentes: 8 4 0 Temperatura/K Condição 1 V o lu m e /L Condição 2 Nessas condições, J em V = 4 L, as pressões são idênticas. J as massas são diferentes. J as variações representadas ocorrem a pressão constante. J em V = 8 L, as temperaturas são idênticas. 10 UFF Num recipiente com 12,5 mL de capacidade, está contida certa amostra gasosa cuja massa exercia uma pressão de 685,0 mmHg, à temperatura de 22 °C. Quando esse recipiente foi transportado com as mãos, sua temperatura elevou-se para 37 °C e a pressão exercida pela massa gasosa passou a ser, aproximadamente: A 0,24 atm 0,48 atm C 0,95 atm D 1,50 atm E 2,00 atm 11 UFV Considere uma amostra de gás contida num cilin- dro com pistão nas condições normais de temperatura e pressão (0 °C ou 273 K e 1 atm), conforme figura a seguir. Suponha que a pressão sobre o gás seja dobrada (2 atm) e que a temperatura seja aumentada para 273 °C. Se o gás se comporta como gás ideal, nes- sas novas condições, a gura que melhor representa a amostra gasosa no cilindro com pistão é: A C D E F R E N T E 3 293 12 ITA Um cilindro provido de um pistão móvel, sem atri- to, contém um gás ideal. Qual dos gráficos a seguir representa, qualitativamente, o comportamento incor- reto do sistema quando a pressão (P) e/ou o volume (V) são modificados, sendo mantida constante a tem- peratura (T)? a P P V /T b V P /V V P V /T d 1/V P V P V 13 FEI Assinale a alternativa correta que relacione o nú- mero de mol do gás (nA) com o número de mol do gás (nB), utilizando o esquema a seguir, onde se encon- tram representadas as condições de volume, pressão e temperatura: Patm – pressão atmosférica (mmHg) h – altura (desnível) (mm) T – temperatura (K) V – volume (L) a nB = nA b nB = 2 nA nB = 4 nA d nB = 5 nA nB = 6 nA 14 UFG 2014 Um gás ideal, a uma temperatura de 344 K, ocupa completamente o interior de uma bexiga elás- tica com superfície esférica de raio 6 cm. Mantendo a pressão constante e variando a temperatura para 258 K, o raio da superfície esférica, em centímetros, que contém o gás, será de: Dado: π ≈ 3. a 3 6 b 6 3 d 3 12 3 3 6 3 15 Unicamp 2017 Bebidas gaseificadas apresentam o inconveniente de perderem a graça depois de aber- tas. A pressão do CO2 no interior de uma garrafa de refrigerante, antes de ser aberta, gira em torno de 3,5 atm, e é sabido que, depois de aberta, ele não apresenta as mesmas características iniciais. Consi- dere uma garrafa de refrigerante de 2 litros, sendo aberta e fechada a cada 4 horas, retirando-se de seu interior 250 mL de refrigerante de cada vez. Nessas condições, pode-se armar corretamente que, dos grácos a seguir, o que mais se aproxima do comportamento da pressão dentro da garrafa, em função do tempo, é o a b d 16 ITA 2016 Considerando um gás monoatômico ideal, assinale a opção que contém o gráfico que melhor representa como a energia cinética média (EC) das partículas que compõem este gás varia em função da temperatura absoluta (T) deste gás. a Ec T(0,0) b E c T(0,0) Ec T(0,0) d Ec T(0,0) T E c (0,0) QUÍMICA Capítulo 2 Gases294 17 UPF 2014 Ao fazer uma análise do comportamento físico-químico dos gases, foram feitas as seguintes constatações: I. Numa bexiga cheia de ar, as moléculas dos gases estão em constante movimento e, conse- quentemente, chocam-se contra as paredes do recipiente que as contém, devido à energia ciné- tica que possuem. II. Numa panela de pressão, o aumento da pressão interna faz com que a água utilizada no aqueci- mento entre em ebulição em temperatura menor do que em pressão de 1 atm e por isso os alimen- tos sejam cozidos mais rapidamente. III. Quando um gás está armazenado em um reci- piente de volume variável, numa transformação isobárica, e for exposto a aumento de tempera- tura, a energia cinética de suas moléculas será maior e, com isso, ocupará menor volume. IV. A temperatura de um gás, à pressão constante, é definida como a medida da energia cinética média de suas moléculas e, dessa forma, quanto maior for a energia cinética, maior será a tempe- ratura. Está correto apenas o que se arma em: A I e II. II e III. C III e IV. D I e IV. E II e IV. 18 Fuvest 2011 Um laboratório químico descartou um frasco de éter, sem perceber que, em seu interior, ha- via 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 tem- peratura 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 = °C + 273 R (constante universal dos gases) = 0,08 atm ⋅ L/(mol ⋅ K) A 0,37 atm. 1,0 atm. C 2,5 atm. D 3,1 atm. E 5,9 atm. 19 Unigranrio 2017 Gases ideais são aqueles nos quais as interações entre átomos, íons ou moléculas em suas constituições são desprezadas e esse comportamen- to se intensifica em pressões baixas. Na descrição desses gases a equação de estado para gases per- feitos é a mais adequada. Considere uma quantidade de matéria de 2,5 mols de um gás de comportamen- to ideal que ocupa um volume de 50 L à pressão de 1246 mmHg. A temperatura desse gás nas condições citadas será de: Dado: = ⋅ ⋅ R 62,3 mmHg L K mol A 400 K 127 K C 273 K D 200 K E 254 K 20 Unemat As propriedades dos gases, como a variação da pressão, do volume e da temperatura, são conhe- cidas como “leis dos gases”. Assinale a alternativa correta. A A lei de Charles diz que, sob volume constante, a pressão exercida por uma determinada massa gasosa é inversamente proporcional à sua tempe- ratura absoluta. A lei de Boyle diz que, para uma quantidade fixa de gás em temperatura constante, o volume é inversa- mente proporcional à pressão. C A lei de Avogadro diz que volumes iguais de gases quaisquer, quando medidos a mesma pressão e tem- peratura, encerram número diferente de moléculas. D O valor R na função PV= nRT varia de acordo com a natureza dos gases. E Quando a temperatura de um gás aumenta sob pressão constante, o volume diminui. 21 Fuvest Uma amostra de 0,212 g de um haleto de al- quila, quando vaporizada, apresentou um volume de 82 mL a 227 °C e 1 atm. Uma possível fórmula desse haleto é Dados: Volume molar de gás a 227 °C e 1 atm = 41L/mol Massas molares (g/mol): H = 1, C = 12, Cl = 35, Br = 80 A C3H7Cl C3H7Br C C4H9Cl D C5H11Cl E C5H11Br 22 Mackenzie 2016 Em um experimento no qual foi envol- vido um determinado gás ideal X, uma amostra de 2,0 g desse gás ocupou o volume de 623 mL de um ba- lão de vidro, sob temperatura de 127 °C e pressão de 1 000 mmHg. Considerando-se que esse gás X seja obrigatoriamente um dos gases presentes nas alter- nativas a seguir, identifique-o. Dados: massas molares (g ⋅ mol−1) H = 1, N = 14, O = 16 e S = 32 constante universal dos gases ideais (R) = 62,3 mmHg ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K−1 A H2 O2 C NO2 D SO2 E SO3