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| 3 Extensivo de Física Ext H 19.1TERMOLOGIA Lista 1 Gases Ideais Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 1. Considere que a bola tenha um volume de 4 litros e que a pressão do ar, no seu interior, seja de 5 × 105 N/m2 , quando a temperatura for de 27°C. Constante universal dos gases: R = 8,31 J/(mol K) = 0,082 atm.L/(Mol K) Sabendo que o ar, nessas condições, comporta-se, aproximadamente, como gás ideal, a quantidade de ar dentro da bola, em mol, é de, aproximadamente, a) 0,8 b) 1,25 c) 8,8 d) 80 e) 160 2. (Uerj) Em um reator nuclear, a energia liberada na fissão de 1 g de urânio é utilizada para evaporar a quantidade de 43,6 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: a) 51,32 10⋅ b) 62,67 10⋅ c) 73,24 10⋅ d) 87,42 10⋅ 3. (Pucrj) Um mol de gás ideal, à pressão de 16,6 atm, ocupa uma caixa cúbica cujo volume é de 0,001 m3. Qual a temperatura do gás e a força que o gás exerce sobre a tampa quadrada da caixa? (Considere 1,0 atm = 1,0.10 5 Pa, R = 8,3 J/mol K) a) 100 K e 8,3 . 103 N b) 100 K e 16,6 . 103 N c) 166 K e 8,3 . 103 N d) 200 K e 16,6 . 103 N e) 200 K e 8,3 . 103 N 4. (Uece) Considere um gás ideal que passa por dois estados, através de um processo isotérmico reversível. Sobre a pressão P e o volume V desse gás, ao longo desse processo, é correto afirmar-se que a) PV é crescente de um estado para outro. b) PV é constante. c) PV é decrescente de um estado para outro. d) PV é inversamente proporcional à temperatura do gás. 5. (ESPM-SP) Uma substância pura no estado gasoso, de massa igual a 336 g, ocupa um volume de 98,4 litros sob pressão de 3 atm. Se a massa molecular é M = 28 g, qual a temperatura, em graus Celsius, da substancia? R = 0,082 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 · ℓ 𝑎𝑎𝑚𝑚𝑚𝑚 ·𝐾𝐾 6. (Ufrgs) A figura abaixo apresenta um diagrama Pressão × Volume. Nele, os pontos M, N e R representam três estados de uma mesma amostra de gás ideal. Assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre as temperaturas absolutas MT , NT e RT dos respectivos estados M, N e R. a) R M NT T T .< > b) R M NT T T .> > c) R M NT T T .= > d) R M NT T T .< < e) R M NT T T .= < 7. (Odonto-Diamantina) Um recipiente indilatável e vedado hermeticamente contem um gás em seu interior. Se a temperatura é de 27°C, a pressão exercida pelo gás é de 1 atm. Considere o gás como ideal. A pressão do gás será de 2 atm, se a temperatura no interior do recipiente for, em °C, igual a: a) 54 b) 108 c) 300 d) 327 e) 600 8. (Fatec) Uma das atrações de um parque de diversões é a barraca de tiro ao alvo, onde espingardas de ar comprimido lançam rolhas contra alvos, que podem ser derrubados. Ao carregar uma dessas espingardas, um êmbolo comprime 120 mL de ar atmosférico sob pressão de 1 atm, reduzindo seu volume para 15 mL. A pressão do ar após a compressão será, em atm, Admita que o ar se comporte como um gás ideal e que o processo seja isotérmico. a) 0,2. b) 0,4. c) 4,0. d) 6,0. e) 8,0. https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim | 3 Extensivo de Física Ext H 19.1TERMOLOGIA Lista 1 Gases Ideais Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 9. (Mack-SP) Um gás perfeito sofre um processo no qual sua pressão triplica e sua temperatura passa de 0°C para 136,5°C. Nessas condições, o seu volume é: a) Reduzido à metade b) Duplicado. c) Reduzido a um terço do inicial. d) Triplicado. e) Mantido constante. 10. (Unimep-SP) 15 litros de uma determinada massa gasosa encontram-se a uma pressão de 8 atm e à temperatura de 30°C. Ao sofrer uma expansão isotérmica, seu volume passa a 20 litros. Qual será a nova pressão? a) 10 atm b) 6 atm c) 8 atm d) 5 atm e) É impossível determinar. 11. (UECE) Uma dada massa de gás hélio sofreu uma transformação que a levou de um estado de equilíbrio inicial I, situado no plano pressão X volume, para um estado de equilíbrio final F, do mesmo plano, conforme a figura. Se a temperatura do estado inicial era 100 K, a temperatura do estado final é: a) 100 K b) 200 K c) 400 K d) 700 K 12. (Uerj) Um mergulhador precisa encher seu tanque de mergulho, cuja capacidade é de 2 31,42 10 m ,−× a uma pressão de 140 atm e sob temperatura constante. O volume de ar, em m3, necessário para essa operação, à pressão atmosférica de 1 atm, é aproximadamente igual a: a) 1 4 b) 1 2 c) 2 d) 4 13. (Uece) Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24 °C para 40 °C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que a) sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido. b) sua pressão aumenta. c) sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais. d) sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há trabalho realizado pelo sistema. 14. (Udesc) Um sistema fechado, contendo um gás ideal, sofre um processo termodinâmico isobárico, provocando mudança de temperatura de 200°C para 400°C. Assinale a alternativa que representa a razão aproximada entre o volume final e o inicial do gás ideal. a) 1,5 b) 0,5 c) 1,4 d) 2,0 e) 1,0 15. (Ufpe) Um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica em que sua pressão dobra, seu número de moléculas triplica, e seu volume é multiplicado por um fator de 12. Nessa transformação, qual a razão entre as temperaturas absolutas final e inicial do gás? 16. Um submarino, a uma profundidade de 50 metros abaixo do nível do mar, libera uma bolha de ar por meio do seu sistema de escape com volume igual a 0,1 m3. A bolha sobe até a superfície, onde a pressão é igual a 1,0 atm (pressão atmosférica). Considere que a temperatura da bolha permanece constante e que a pressão aumenta 1,0 atm a cada 10 m de profundidade. Nesse caso, sendo o ar um gás ideal, o valor do volume da bolha na superfície é: a) 0,05 m3 b) 0,01 m3 c) 1,0 m3 d) 0,6 m3 e) 1,5 m3 17. (Ufrgs) Um balão meteorológico fechado tem volume de 50 m3 ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é de 105 Pa e a temperatura é de 27 °C. Quando o balão atinge a altitude de 25 km na atmosfera terrestre, a pressão e a temperatura assumem, respectivamente, os valores de 5.103 Pa e - 63 °C. Considerando-se que o gás contido no balão se comporta como um gás ideal, o volume do balão nessa altitude é de a) 314,0 m . b) 346,7 m . c) 3700,0 m . d) 31.428,6 m . e) 32.333,3 m . https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim | 3 Extensivo de Física Ext H 19.1TERMOLOGIA Lista 1 Gases Ideais Resoluções em vídeo ► professorpinguim.com.br /profpinguim 18. (Ufpr) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B. Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é: a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial. b) de valor igual ao volumeinicial. c) 2 vezes maior que o valor do volume inicial. d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial. e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial. 19. (Ufpr) O trecho da BR 277 que liga Curitiba a Paranaguá tem sido muito utilizado pelos ciclistas curitibanos para seus treinos. Considere que um ciclista, antes de sair de Curitiba, calibrou os pneus de sua bicicleta com pressão de 30 libras por polegada ao quadrado (lbf/pol2), a uma temperatura inicial de 20 ºC. Ao terminar de descer a serra, ele mediu a pressão dos pneus e constatou que ela subiu para 35 libras-força por polegada ao quadrado. Considerando que não houve variação do volume dos pneus, calcule o valor da temperatura dos pneus dessa bicicleta nesse instante. 20. (FEI-SP) Na figura o êmbolo E de massa M = 300g, móvel sem atrito, e o cilindro C encerram uma atmosfera de gás perfeito. Fazendo-se vácuo no ambiente externo ao cilindro, o êmbolo fica em equilíbrio a uma altura h = 80 cm. Colocando-se sobre o êmbolo um corpo A de massa m = 100 g, qual a nova altura ℎ1 do êmbolo na posição de equilíbrio, sabendo-se que não houve variação de temperatura? 21. ( (Ufmg) Na figura está representado um pistão constituído de um cilindro e um êmbolo. O êmbolo, que pode se mover livremente, tem massa de 0,30 kg e uma área de seção transversal de 8,0 cm2. Esse pistão contém 34,0 10 mol−× de um gás ideal à temperatura de 27°C. A pressão no ambiente é de 1,0 atm. a) DETERMINE o valor da força que o gás exerce sobre o êmbolo na situação de equilíbrio. b) DETERMINE o valor da altura h em que o êmbolo se encontra nessa situação. 1. A 2.B 3.D 4. B 5. 27°C 6. E 7. D 8. E 9. A 10.B 11. D 12. C 13.B 14 15. 8 16. D 17. C 18. E 19. 69 °C 20. 60cm 21. a) 83 N b) 0,12 m Gabarito https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim https://youtube.com/profpinguim https://professorpinguim.com.br https://youtube.com/profpinguim