Química 1 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-550-552

Prévia do material em texto

P V
T
P V
T
T
P V T
P V
T
6 10 500
10 6
T 500K
A A
A
B B
B
B
B B A
A A
B
B
5 5 5
? ?
?
5
⇒ ⇒ ⇒
⇒
548 UNIDADE 9 | GASES
Fundamentando seus conhecimentos
Considere o diagrama abaixo, que representa trans-
formações de uma massa fixa de gás, e responda às 
questões 1 a 9.
 5. Qual o valor do volume em I? 
 6. Qual é a transformação ocorrida na passagem de 
III para I?
 7. Determine a temperatura em I. 
 8. Determine a temperatura em III.
 9. Qual é a transformação ocorrida na passagem de 
II para III?
 10. Uma amostra de gás oxigênio foi colocada em um 
recipiente com capacidade para 100 L, à tempe-
ratura de 27 °C. Nesse momento, mediu-se a 
pressão exercida pelo gás, obtendo-se 3 atm. 
Caso essa mesma quantidade de gás fosse colo-
cada em um recipiente com capacidade para 50 L, 
porém a uma temperatura de 127 °C, qual seria 
a pressão dessa amostra de oxigênio?
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
Exercício resolvido
Uma massa fixa de um gás perfeito passa pelo 
ciclo ABCD, conforme ilustrado a seguir, dentro 
de um pistão (cilindro com êmbolo). A tempera-
tura em A é T
A
 5 500 K.
P
A TA = 500 K
B
C
D
10
6
3,6
6 10
V
0
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
 I. Determine as temperaturas em B, C e D.
 II. Identifique o nome das transformações ga-
sosas:
A → B; B → C; C → D e D → A
Solução
Inicialmente, vamos anotar os dados referentes 
aos pontos A, B, C e D.
A B C D
P 10 P 6 P 3,6 P 6
V 6 V 10 V 10 V 6
T 500K T ? T ? T ?
A B C D
A B C D
A B C D
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
A seguir, aplicamos a equação dos gases, rela-
cionando o ponto A com os demais:
Note que a temperatura em A e B é a mesma, logo, 
trata-se de uma transformação isotérmica. Pode-
mos chegar à mesma conclusão consultando o 
gráfico. Observe que os pontos A e B estão na 
mesma hipérbole (mesma isoterma).
P V
T
P V
T
T
P V T
P V
T
3,6 10 500
10 6
T 300K
A A
A
C C
C
C
C C A
A A
C
C
5 5 5
? ?
?
5
⇒ ⇒ ⇒
⇒
P V
T
P V
T
T
P V T
P V
T
6 6 500
10 6
T 300K
A A
A
D D
D
D
D D A
A A
D
D
5 5 5
? ?
?
5
⇒ ⇒ ⇒
⇒
Observe que a temperatura de C e D é a mesma, 
logo, na passagem C → D ocorre uma transfor-
mação isotérmica.
Observe que esses pontos estão na mesma hi-
pérbole, a exemplo de A e B.
Nas passagens B → C e D → A, os volumes per-
manecem constantes e são, respectivamente, 10 
e 6; logo, caracterizam transformações isocóricas.
40
2
8 V (L)
P (atm)
III
II
I
4
T
II 
5 500 K 
 1. Qual o valor da pressão em I?
 2. Qual o valor da pressão em II? 
 3. Qual é a transformação ocorrida na passagem de 
I para II? 
 4. Qual o valor do volume em III? 
1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap30_p509a552.indd 548 7/2/18 1:50 PM
549CAPÍTULO 30 | GASES E SUAS TRANSFORMAÇÕES 
 11. Para estudar a alta atmosfera, os meteorologistas utilizam 
pequenos equipamentos de medidas presos em balões de hé-
lio. Todo esse conjunto é conhecido como balão meteorológico.
Um balão meteorológico, feito de tecido deformável, contém 90 L 
de gás hélio a 27 °C e 1 atm. Qual volume o balão ocupará se 
subir para um local de pressão 520 mmHg e temperatura de 
213 °C.
Desenvolvendo seus conhecimentos
 1. (UFC-CE) O gráfico abaixo representa um processo 
cíclico (ciclo) a que é submetido um gás ideal. 
T (K)
V (L)
3
21
Analise-o. A opção em que aparece a correspon-
dência das etapas numeradas (1 → 2, 2 → 3 e 
3 → 1), com suas respectivas denominações, é: 
a) Isobárica, adiabática e isotérmica.
b) Isovolumétrica, isobárica e isotérmica. 
c) Isovolumétrica, isotérmica e isobárica. 
d) Isotérmica, isobárica e isovolumétrica. 
e) Isovolumétrica, isobárica e adiabática.
 2. O gráfico abaixo indica as transformações sofridas 
por uma quantidade fixa de gás ideal.
1 2
10
A
B
C
5
2,5
V(L)
5 P (atm)
D
a) Identifique as transformações. 
• A para B: 
• B para C: 
• C para D: 
b) A temperatura do gás no estado A é igual a 
127 °C. Determine a temperatura desse gás 
nos estados B, C e D.
X
 3. (Cesgranrio-RJ) A análise do gráfico a seguir, que 
mostra as transformações sofridas por um gás 
ideal quando variamos a sua temperatura, pres-
são ou volume, permite-nos afirmar que o gás 
evolui:
P (atm)
V (L)V2V1
P
1
P
2
P
3
2
34
1
T
2
T
1
a) isobaricamente de 1 a 2. 
b) isotermicamente de 2 a 3. 
c) isobaricamente de 3 a 4. 
d) isometricamente de 4 a 2. 
e) isometricamente de 3 a 4.
 4. (Asces-PE) O ar de um pulmão contendo 355 mL 
é exalado em uma máquina a fim de se medir a 
capacidade pulmonar. Se o ar é exalado dos pul-
mões a uma pressão de 1,08 atm e temperatura 
de 37 °C, mas a máquina encontra-se em condi-
ções ambientais de 1,00 atm e 27 °C, o volume de 
ar medido pela máquina é:
a) 395 mL.
b) 371 mL.
c) 360 mL.
d) 321 mL.
e) 312 mL.
 5. (UFU-MG) A atmosfera é composta por uma ca-
mada de gases que se situam sobre a superfí-
cie da Terra. Imediatamente acima do solo, 
ocorre uma região da atmosfera conhecida 
como troposfera, na qual ocorrem as nuvens, 
os ventos e a chuva. Ela tem uma altura apro-
ximada de 10 km, a temperatura no seu topo é 
cerca de 250 °C e sua pressão é de 0,25 atm. Se 
um balão resistente a altas pressões, cheio com 
X
X
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
w
w
w
.f
o
to
a
re
n
a
.c
o
m
.b
r
1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap30_p509a552.indd 549 7/2/18 1:50 PM
550 UNIDADE 9 | GASES
gás hélio até um volume de 10,0 L, a 1,00 atm e 
27,0 °C é solto, o volume desse balão, quando 
chegar ao topo da troposfera, será de:
a) 40,0 L.
b) 74,1 L.
c) 36,3 L.
d) 29,7 L.
e) 22,3 L.
 6. (Unicamp-SP) A partir de dados enviados de Vê-
nus por sondas espaciais norte-americanas e 
soviéticas, pode-se considerar que, em certos 
pontos da superfície desse planeta, a temperatu-
ra é de 327 °C e a pressão atmosférica é de 
100 atm. Sabendo-se que na superfície da Terra 
o volume molar de um gás ideal é 24,6 litros a 
27 °C e 1,00 atm, o valor desse volume nesses 
pontos de Vênus seria de: 
a) 2,97 L.
b) 2,47 L.
c) 1,43 L.
d) 0,49 L.
e) 0,29 L.
 7. (UFV-MG) Considere uma amostra de gás contida 
em um cilindro com pistão nas condições normais 
de temperatura e pressão (0 °C 
ou 273 K e 1 atm), conforme fi-
gura ao lado. Suponha que a 
pressão sobre o gás seja dobra-
da (2 atm) e que a temperatura 
seja aumentada para 273 °C. 
Se o gás se comporta como gás ideal, nessas 
novas condições, a figura que melhor representa 
a amostra gasosa no cilindro com pistão é:
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 8. (UFRGS-RS) O diagrama a seguir representa a 
pressão (P) em função da temperatura absoluta 
(T), para uma amostra de gás ideal. Os pontos A 
e B indicam dois estados desta amostra.
X
X
X
Sendo V
A
 e V
B
 os volumes correspondentes aos 
estados indicados, podemos afirmar que a razão 
V
V
A
B
 é:
a) 1
4
.
b) 
1
2
.
c) 1.
d) 2.
e) 4.
 9. (Ufpel-RS) Um gás ideal, contido num recipiente 
provido de um êmbolo móvel, ocupa um volume 
V
1
 5 9 litros quando a pressão é P
1
 5 2 atm e a 
temperatura é T
1
 5 27 °C. Numa primeira expe-
riência, o gás sofre uma transformação, repre-
sentada no gráfico da figura I, de forma que a 
pressão atinge o valor P
2
 5 3 atm. 
a) Diga qual o tipo de transformação sofrida pelo 
gás e calcule o volume V
2
 por ele ocupado em 
sua nova condição.
Numa segunda experiência, partindo das mes-
mas condições iniciais, o gás sofre a transfor-
mação, representada no gráfico da figura II, de 
forma que sua temperatura atinge o valor T
2
 5 
5 57 °C.
b) Diga qual o tipo de transformação sofrida pelo 
gás e calcule o volume V
2
 ocupado pelo gás em 
sua nova condição.
Figura I
P (atm)
T (¡C)
P
1
P
2
Figura II
P (atm)
T (¡C)T1 T2
X
T
0
2T
0
3T
0
4T
0
T
2p
0
3p
0
3p
0
AB
p
0
P
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
Il
u
s
tr
a
ç
õ
e
s
: 
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/ 
A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap30_p509a552.indd 550 7/2/18 1:50 PM