Estudo dos gases

01. Num recipiente de 41 litros são colocados 5,0 mols de um gás perfeito à temperatura de 27 °C. Qual a pressão exercida pelo gás nessas condições?

02. Um recipiente, de volume constante, é dotado de uma válvula, e contém 1,5 mols de oxigênio a uma temperatura de 127 °C. Abrindo-se a válvula, parte do gás escapa e a temperatura estabiliza em 27 °C. Sabendo-se que a pressão do gás é reduzida a um quarto com esse procedimento, qual a porcentagem do gás que resta no recipiente?

03. Um gás perfeito encontra-se no interior de um cilindro metálico munido de um êmbolo e de uma torneira. O volume inicial do gás é V₀ e a sua pressão inicial é p₀ = 4 atm. Isotermicamente, abre-se a torneira e desloca-se o êmbolo de forma que a metade da massa de gás escapa lentamente, ficando o gás residual reduzido a um volume igual a 2/3 do inicial. Qual a nova pressão do gás?

04. Um gás perfeito, a uma pressão de 10 atm, ocupa um volume de 4 litros. Ele sofre uma transformação isotérmica e seu volume atinge 10 litros. A nova pressão exercida pelo gás é de:

a) 4 atm     b) 25 atm    c) 100 atm    d) 10 atm     e) 250 atm

05. Um gás perfeito a 27 °C sofre uma expansão isotérmica de A para B, caindo sua pressão a 1/5 do valor inicial. Determinar, para o estado B, a pressão, o volume e a temperatura do gás.

06. Um cilindro de paredes rígidas e êmbolo móvel, sem atrito, contém certo gás em seu interior, conforme indica a figura. Quando a temperatura é 27 °C, o volume ocupado pelo gás é 5 litros. Qual deve ser a temperatura, em graus Celsius, para que o volume do gás seja de 8 litros?

07. Dentro de um botijão existe determinada massa de gás ocupando o volume de 5 litros a 300 K e à pressão de 6 atmosferas. O botijão é esfriado até 200 K. Determine a pressão final dentro do botijão.

08. Um motorista calibrou os pneus do seu carro à temperatura de 27 °C. Depois de rodar bastante, ao medir novamente a temperatura, encontrou um resultado 20% superior ao valor da calibração inicial. A temperatura do ar comprimido, em Kelvin, deve ter atingido:

a) 32 °C

b) 320 K

c) 360 K

d) 300 K

09. Uma dada massa de gás perfeito está num recipiente de volume 8,0 litros, à temperatura de 7,0 °C, exercendo a pressão de 4,0 atm. Reduzindo-se o volume a 6,0 L e aquecendo-se o gás, a sua pressão passou a ser 10 atm. Qual a nova temperatura?

10. A figura abaixo representa um balão contendo um gás. No gargalo, cuja secção reta é 2,5 cm², existe uma gota de mercúrio G. Quando a temperatura é 27 °C, o volume de gás é 1 000 cm³.

Determine quanto subirá a gota de mercúrio quando o balão for aquecido a 42 °C. Considere desprezível o atrito entre a gota e o gargalo.

1) Um gás sofre um trabalho de 2000J, através de uma transformação isotérmica.Desenhe um gráfico qualitativo dessa transformação. A quantidade Q de calor que o gás libera para o meio vale, em Joules: Justifique      

2) Um gás ideal é levado do estado inicial N para um estado M. Em seguida é levado para o estado S e, então, retorna ao estado N, como está mostrado no diagrama a seguir p x V.

Considere W como sendo o trabalho realizado pelo ou sobre o gás; Q a quantidade de calor recebida ou doada pelo gás e ∆U a variação da energia interna do gás.

1- Complete a tabela mostrada na figura anterior, atribuindo para os processos indicados os sinais positivo (+) ou negativo (-) ou o valor zero às grandezas W, Q e ∆U.

2- Justifique suas respostas.

3) Um gás recebe 5000J de Calor. Se o gás expande isobaricamente, de um volume inicial V1= 0,01m³ até um volume final V2= 0,04m³. Qual o trabalho que o gás realiza, e qual a variação da energia interna do gás, quando submetido à pressão de 1,5 x10⁵ N/m² ?

4) Um gás é levado de um estado A para um estado B seguindo três processos, de acordo com o gráfico abaixo. Em qual processo o trabalho realizado foi maior.Explique.