Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-340-342

Prévia do material em texto

340
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
a) 150 m3.
b) 125 m3.
c) 180 m3.
d) 110 m3.
e) 220 m3.
6. (Famerp 2021)
Certa massa de gás ideal sofre uma transformação, 
passando do estado X para o estado Y, como mostra 
o diagrama P V.×
Sabendo que a energia interna do gás não variou 
durante a transformação, o volume Vx era igual a 
a) 0,30 m³
b) 0,08 m³
c) 0,36 m³
d) 0,45m³
e) 0,15 m³
7. (Mackenzie)
A figura acima representa duas isotérmicas em que 
certa massa gasosa, inicialmente no estado A sofre 
uma transformação atingindo o estado B que por sua 
vez sofre uma transformação, atingindo o estado C 
.A temperatura TA e o volume VA são iguais a 
a) 200K e 55 .l
b) 300K e 22 .l
c) 400K e 44 .l
d) 500K e 22 .l
e) 500K e 44 .l
estudo indiVidualizado (e.i.)
1. (Ufu 2022)
Um gás ideal satisfaz a equação 
1 1 2 2
1 2
P V P V ,
T T
=
 onde 
P denota pressão, V denota volume e T denota 
temperatura em Kelvins. Isso significa que, em um 
processo 
a) adiabático, a temperatura é inversamente propor-
cional ao volume.
b) isotérmico, a pressão é diretamente proporcional ao 
volume.
c) isobárico, a temperatura é diretamente proporcional 
ao volume.
d) isométrico, a pressão é inversamente proporcional à 
temperatura.
2. (Ufrgs 2023)
Em um dia de primavera, em um laboratório de 
ciências, um gás que se comporta como gás ideal 
é mantido confinado em um recipiente de volume 
constante. Dentro do recipiente, a pressão é de 1 
atm, e a temperatura é de 13 °C. Nessas condições, 
o laboratorista fecha o laboratório e vai para casa. 
Ao retornar, no dia seguinte, o ambiente está mais 
aquecido, e o mesmo gás encontra-se a uma tempe-
ratura de 26 °C. 
Nesse momento, a pressão dentro do recipiente é 
a) maior do que 1 atm e menor do que 2 atm.
b) menor do que 1 atm.
c) igual a 1 atm.
d) igual a 2 atm.
e) maior do que 2 atm.
3. (Pucrj 2023)
Em um processo isobárico, a temperatura inicial de 
uma amostra de gás ideal é 300 K. 
Se o volume dessa amostra triplica durante o pro-
cesso, qual será, em K, o valor da temperatura final 
do gás? 
a) 900
b) 600
c) 300
d) 100
e) 0
4. (Pucrs Medicina 2023)
A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 
mol de um gás ideal, retratando diferentes proces-
sos termodinâmicos.
341
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
Com base no diagrama, é correto afirmar que 
a) em A→B a temperatura do gás aumentará.
b) em B→C a temperatura do gás diminuirá.
c) a temperatura em C é igual a temperatura em A.
d) a temperatura se mantém constante durante 
A→B→C.
5. (Fmj 2023)
A despressurização da cabine de passageiros de um 
avião na altitude de cruzeiro, cerca de 11 km, é um 
evento perigoso, pois a baixa densidade do ar nessa 
altitude pode levar à morte. Considere que o ar seja 
um gás ideal e que a pressão e a temperatura do ar 
ao nível do mar sejam, respectivamente, 1,0 . 105
Pa e 300 K, enquanto que a 11 km de altitude sejam, 
respectivamente, 2,4 . 104 Pa e 200 K. A densidade 
do ar a 11 km de altitude, dA, em relação à densidade 
do ar ao nível do mar, dM, é
a) A
M
d 0,42
d
=
b) A
M
d 0,27
d
=
c) A
M
d 0,36
d
=
d) A
M
d 0,16
d
=
e) A
M
d 0,55
d
=
6. (Unicamp 2023)
O balonismo, um esporte aeronáutico com adeptos 
em todo o mundo, oferece um belo espetáculo para 
os observadores no solo. Um maçarico é usado para 
aquecer o ar no interior do balão, o que faz variar 
a densidade do ar, permitindo o controle do movi-
mento de subida e descida do balão. 
Um balão tem um volume V = 1,6 . 103 m3 de ar quente 
no seu interior na temperatura T = 400 K e na pressão 
atmosférica ρ0 = 1,0 atm = 1,0 . 10
5 Pa. Sabendo-se que 
o ar quente se comporta como um gás ideal e que a 
constante universal dos gases é R ≅ 8 J/(mol⋅K,)
quantos mols de ar n há no interior do balão? 
a) 5,0 . 10-1 mol.
b) 4,0 . 100 mol.
c) 5,0 . 104 mol.
d) 4,0 . 105 mol.
7. (Unicamp indígenas 2022)
As variáveis de estado P (pressão), V (Volume) e T (Tem-
peratura) de um gás ideal se relacionam pela equa-
ção PV = nRT, em que n é a quantidade de matéria 
do gás e R a constante universal dos gases ideais. 
Um gás ideal, inicialmente colocado num recipiente 
esférico de raio R com temperatura T e pressão P, é 
transferido para outro recipiente esférico de raio R’ 
= 2R e pressão P’ = P/2. No recipiente novo, qual é a 
temperatura do gás? 
a) 2 vezes maior do que a temperatura inicial.
b) 2 vezes menor do que a temperatura inicial.
c) 4 vezes maior do que a temperatura inicial.
d) 16 vezes maior do que a temperatura inicial.
8. (Fgv 2022)
Determinada quantidade de gás ideal, armazenada 
em um recipiente sob pressão de 4 atm, foi trans-
ferida para outro recipiente com volume maior. 
Porém, durante o processo de transferência, 20% da 
massa total desse gás escapou para a atmosfera e se 
perdeu, enquanto a massa restante foi armazenada 
no novo recipiente, onde permaneceu sob pressão 
de 2 atm. Considerando que as paredes dos dois 
recipientes sejam isolantes e sabendo que a tempe-
ratura da porção do gás restante permaneceu igual 
à temperatura da porção total inicial, o volume do 
novo recipiente, em relação ao volume do recipiente 
inicial, é maior em 
a) 20%.
b) 30%.
c) 40%.
d) 50%.
e) 60%.
9. (Unisc 2023)
Inicialmente, tem-se um volume de 10 litros de um 
gás perfeito a 27°C e sob pressão de 6 atm. Esse gás é 
comprimido isobaricamente até alcançar a metade do 
volume inicial. Logo após, ele é expandido isotermica-
mente até estar sob metade da pressão que tinha ini-
cialmente. Qual a temperatura e o volume finais do gás? 
a) 13,5°C e 2,5 litros.
b) –123°C e 10 litros.
c) 150°C e 2,5 litros.
d) 3,6°C e 10 litros.
e) –214°C e 25 litros.
 
342
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
10. (Unioeste 2022)
Uma certa massa de gás ideal é submetida ao pro-
cesso termodinâmico descrito pelo diagrama PxV 
(pressão em função do volume) ilustrado na figura 
abaixo. A temperatura do gás no ponto A vale TA = 
50 K e a temperatura do gás no ponto B vale TB = 
200 K. Considerando o processo termodinâmico ilus-
trado na figura, assinale a alternativa que apresenta 
CORRETAMENTE o volume do gás no ponto B.
 
a) 100 m3
b) 150 m3
c) 200 m3
d) 250 m3
e) 300 m3
11. (Uece 2022)
Um cilindro fechado com paredes adiabáticas con-
tém internamente um pistão de massa desprezível 
que pode deslizar livremente em seu interior. O 
pistão construído de material também adiabático, 
por sua vez, divide o cilindro internamente em 
duas porções L e R. Além disso, em cada uma das 
porções L e R, uma certa quantidade de um mesmo 
gás é mantida com suas características termodinâ-
micas próprias. O pistão, em um primeiro momento, 
é mantido fixo por meio de dispositivo magnético 
externo de tal maneira que o gás contido na porção 
L do cilindro tem como características pressão P e 
volume 5V, ao passo que, o gás contido na porção 
R tem como características pressão 8P e volume V. 
Desligando- se o dispositivo magnético externo, 
o pistão fica livre para deslizar até que um novo 
estado de equilíbrio seja atingido pelas porções L e 
R. Supondo-se que todos os processos sejam realiza-
dos de forma adiabática com coeficiente c = 3/2, 
a razão entre os volumes L e R, após equilíbrio, é 
dada por 
a) 8/3. 
b) 5/8.
c) 10/3. 
d) 5/4. 
12. (Unicamp 2020)
O dissolvido em bebidas carbonatadas, como refrige-
rantes e cervejas, é o responsável pela formação da 
espuma nessas bebidas e pelo aumento da pressão 
interna das garrafas, tornando-a superior à pressão 
atmosférica. O volume de gás no “pescoço” de uma 
garrafa com uma bebida carbonatada a 7 °C é igual 
a 24 ml, e a pressão no interior da garrafa é de 2,8 . 
105 Pa. Trate o gás do “pescoço” da garrafa como um 
gás perfeito. Considere que a constante universal 
dos gases é de aproximadamente 8 J/(mol⋅K)
e que as temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius 
relacionam-se da forma T(K)= 0(°C) + 273. O 
número de moles de gás no “pescoço” da garrafa é 
igual a 
a) 1,2 . 105.
b) 3,0 . 103.
c) 1,2 . 10-1.
d) 3,0 . 10-3.
13. (Ufpr 2021)
Uma certa massa de gás ideal passa pelo processo ter-
modinâmico ilustrado na figura a seguir, queapresenta 
um diagrama PxV (pressão em função do volume).
Considerando que a temperatura do gás no ponto A 
vale TA = 50 K, assinale a alternativa que apresenta 
corretamente a temperatura TB do gás no ponto B. 
a) TB = 100 K.
b) TB = 300 K.
c) TB = 450 K.
d) TB = 600 K.
e) TB = 900 K.
14. (Uepg-pss 2 2022)
Sobre a expressão para a lei geral dos gases perfeitos 
e a equação de Clapeyron, assinale o que for correto. 
01) Uma determinada massa de gás ideal teve sua pressão 
triplicada e seu volume dobrado. Logo, podemos dizer 
que sua temperatura caiu para a sexta parte da inicial.
02) Numa transformação isocórica, a pressão e a tempe-
ratura de uma determinada massa gasosa tornam-se 
diretamente proporcionais.
04) Nos gráficos pxV, em que (p) é a pressão e (V) o 
volume, e que representam transformações gasosas, 
a área abaixo da curva nos fornece numericamente 
o valor do trabalho realizado no processo.
08) Um reservatório indilatável contém 20 kg de gás 
ideal à pressão de 5 atm. Sangra-se o reservatório de