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Dessa lista estão resolvidos em vídeo os exercícios: 1, 2, 4, 5, 6, 7 e 9. Acesse: www.quimicaemacao.com.br para assistir a resolução ou clique no link abaixo da questão. 01 - (UFG GO) Analisando o diagrama de fases da água, conclui-se que é possível liquefazer o gelo por aumento de pressão. A 1,0 atm e -4 oC, por exemplo, essa pressão é da ordem de 140 atm. Esse processo é apresentado, através de um modelo simplificado, em livros didáti- cos do ensino médio, quando se considera, por exem- plo, que um patinador desliza no gelo com base apenas nesse fenômeno. Desse modo, considere um patinador sobre o gelo usando um patim conforme a especificação da figura abaixo e admita que a espessura do metal em contato com o gelo é de 1,0 mm. Com base nas informações acima, calcule a massa, em kg, que o patinador deve ter, de modo a liquefazer o gelo por pressão, e confirme se o modelo é, ou não, adequado. Dados: g = 10 m/s2 ; atm = 105 N/m2 a) 11, não. b) 40, sim. c) 80, sim. d) 140, não. e) 280, não. 02 - (UEPB) A pressão de vapor de uma gasolina é um importante parâmetro de especificação pois define perdas por evaporação no armazenamento, no transporte e ma- nuseio do combustível. Quais cidades brasileiras apre- sentadas na tabela devem possuir a maior pressão de vapor para uma mesma amostra de gasolina? a) Moscou e Curitiba b) Macapá e Miami c) Macapá e João Pessoa d) Curitiba e Belo Horizonte e) Belo Horizonte e João Pessoa 03 - (UESPI) Quando as manicures estão retirando os esmaltes das unhas das suas clientes, elas usam uma solução re- movedora à base de acetona. Quando entramos em um hospital sentimos um cheiro característico de éter. Quando estamos abastecendo o carro com álcool esta- mos usando um combustível alternativo. A ordem cres- cente de pressão de vapor para essas três substâncias destacadas no texto será: Dados: temperatura de ebulição a pressão de 1 atm (acetona = 56,5 oC, éter = 34,6 oC e álcool combustível = 78,5 oC) a) éter < álcool < acetona. b) éter < acetona < álcool. c) álcool < acetona < éter. d) álcool < éter < acetona. e) acetona < éter < álcool. 04 - (UFMG) Analise este gráfico, em que estão representadas as curvas de pressão de vapor em função da temperatura para três solventes orgânicos ! éter etílico, 5 PressãO MáXIMA DE VAPOR L ISTA DE EXERCÍCIOS 05 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 02 http://www.quimicaemacao.com.br http://www.quimicaemacao.com.br CH3CH2OCH2CH3, etanol, CH3CH2OH, e tetracloreto de carbono, CCl4: A partir da análise desse gráfico, é CORRETO afir- mar que a) o CCl4 apresenta maior pressão de vapor. b) o CCl4 apresenta menor temperatura de ebulição. c) o etanol apresenta interações intermoleculares mais fortes. d) o éter etílico apresenta maior volatilidade. 05 - (UFU MG) Observe o esquema representativo do cozimento de alimentos em uma panela de pressão e o diagrama de fase da água apresentados a seguir e faça o que se pede. a) Identifique a relação existente entre a pressão do vapor de água e sua temperatura de ebulição no interior da panela de pressão. b) Cite e explique uma vantagem do cozimento de alimentos em panelas de pressão. c) Explique o que ocorre com o tempo de cozimento do alimento caso seja abaixada a chama do fogão logo que se inicia a saída do vapor pela válvula, mantendo-se, contudo, a fervura. 06 - (UFC CE) Considere um recipiente hermeticamente fechado com capacidade de 1000 L e a uma temperatura de 27 ºC, onde é adicionado 1 L de água. Despreze os efeitos da temperatura sobre a densidade da água. Dados: densidade da água = 1g.mL–1; pressão de va- por da água a 27 ºC = 0,035 atm e R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1 a) Nessas condições, haverá a evaporação completa desta massa de água? Justifique numericamente a sua resposta, considerando gás com comportamen- to ideal. b) Sabendo que o calor de vaporização da água a 100 ºC é 40,7 kJ.mol–1, qual deverá ser a quantidade de calor necessária para vaporizar 1 L de água? 07 - (UFSCAR SP) As curvas A, B, C e D, mostradas na figura, apresentam as variações das pressões de vapor em função da tem- peratura de quatro substâncias puras. A tabela a seguir apresenta as fórmulas e massas mola- res das quatro substâncias associadas às curvas A, B, C e D, porém não necessariamente nesta ordem. a) Considere que cada substância foi aquecida, isolada- mente, até 70 ºC, sob pressão de 760 mmHg. Quais das curvas (A, B, C ou D) representam as substân- cias que estão no estado gasoso nessas condições? Justifique sua resposta. b) Identifique qual curva de pressão de vapor em função da temperatura (A, B, C, ou D) corresponde àquela da substância CCl4. Justifique sua resposta. 08 - (UFU MG) O gráfico a seguir relaciona as pressões máximas de vapor e a temperatura para o éter etílico, álcool etílico 6 e água. Em nível do mar, onde a pressão atmosférica é igual a 760 mmHg, sabe-se que os pontos de ebulição para o éter etílico, álcool etílico e água são 34,6ºC ; 78,3ºC e 100ºC, respectivamente. Em relação a esse assunto, é INCORRETO afirmar que: a) o álcool etílico encontra-se no estado líquido sob pressão de 760 mmHg e sob temperaturas menores que 78,3ºC. b) o aumento da temperatura acarreta um aumento na pressão de vapor para os líquidos exemplifica- dos. c) o éter é o mais volátil dessas substâncias, pois apresenta maior pressão máxima de vapor devido a suas interações intermoleculares serem mais fortes. d) a pressão máxima de vapor de uma substância, em uma mesma temperatura, não depende do volume dessa substância. 09 - (UFOP MG) Considere o gráfico a seguir, que mostra a variação da pressão de vapor de dois líquidos, A e B, com a tempe- ratura. a) Qual é a pressão de vapor do líquido A a 70°C? b) A que temperatura o líquido B tem a mesma pressão de vapor do líquido A a 70°C? c) Explique, com base nas forças intermoleculares, qual dos dois líquidos é o mais volátil. d) Proponha um método para se abaixar a pressão de vapor de um líquido, sem reduzir a sua temperatu- ra. 10 - (UFAC) A pressão de vapor de um líquido é uma indicação da velocidade com que suas moléculas podem vencer as forças de atração que as mantêm unidas e passam para o estado gasoso. Uma quantidade maior de energia facilita essa “fuga”, por isso podemos esperar que a pressão de vapor de um líquido aumente com o aumen- to da temperatura. Abaixo, está mostrado um gráfico de temperatura versus pressão de vapor para a água. Em uma cozinha, faz-se uso da panela de pressão para cozinhar alimentos mais rapidamente. Analisan- do o gráfico e considerando uma pressão de 1520 mmHg, a temperatura dentro da panela será igual a: a) 110oC b) 383oC c) 120K d) 98K e) 273oC 11 - (PUC MG) O gráfico abaixo apresenta a variação das pressões de vapor do sulfeto de carbono, metanol, etanol e água em função da temperatura. De acordo com o gráfico, assinale a afirmativa INCOR- RETA. a) A substância que apresenta maior temperatura de ebulição ao nível do mar é a água. b) A ordem crescente de volatilidade, a 40ºC, das substâncias é: água < etanol < metanol < sulfeto de carbono. c) Em condições ambientes, a substância que apresen- ta menor pressão de vapor é o sulfeto de carbono. d) Na pressão de 1atm, o etanol apresenta uma tempe- ratura de ebulição de aproximadamente 80ºC. 7 01 - (UFG GO) Gab: E 02 - (UEPB) Gab:B 03 - (UESPI) Gab:C 04 - (UFMG) Gab: D 05 - (UFU MG) Gab: a) Quanto maior a temperatura, maior a pressão do vapor da água no interior da panela b) Economia de gás ou diminuição do tempo de cozimento Explicação: A temperatura da água na panela de pressão é superior à temperatura de ebulição de uma panela comum e, por consequência provoca redução no tempo de cozimento e também econo- mia de gás. c) Não se altera Explicação: Não haverá mudança na temperatura de fervura. 06 - (UFC CE) Gab: a) n = 1,42 mol. A partir desta quantidade em mol, pode-se calcular a massa de água (massa molar =18,0 g.mol–1) como sendo aproximadamente 26,0 g. Como a densidade da água é 1 g.mL–1, tem-se que 26,0 mL deverão ser evaporados. Assim, pode-se afirmar que não haverá a evaporação completa de 1 L de água. b) 2263 kJ 07 - (UFSCAR SP) Gab: a) Pelo gráfico, a 760 mmHg apenas a curva D repre- senta uma substância de ponto de ebulição menor que 70ºC (aproximadamente 60ºC, no caso). Por- tanto, a substância D está no estado gasoso a 70ºC. b) A temperatura de ebulição (Te) de uma substância molecular aumenta com as forças intermoleculares e as massas moleculares. Moléculas pequenas apola- res (CCl4) ou pouco polares (HCCl3) apresentam fracas forças de atração entre si. Nestes casos, a Te é fortemente dependente da massa molecular. Portanto, a curva D, líquido mais volátil (menor Te), corresponde à substância de menor massa mo- lecular: HCC3, e a curva C é a do CCl4 , a substância apolar de maior massa molecular. 08 - (UFU MG) Gab: C 09 - (UFOP MG) Gab: a) 700mmHg b) 115ºC c) O líquido A é mais volátil, pois tem maior pressão de vapor em todas as temperaturas. A pressão de vapor maior significa que as forças intermolecula- res são fracas, permitindo que o líquido evapore mais facilmente. d) - Adição de soluto não volátil ou - Diminuição da pressão sobre o líquido ou - Colocar o líquido em um local de maior altitude. 10 - (UFAC) Gab: A 11 - (PUC MG) Gab: C GABARITO L ISTA 05 8 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 02