GASES

QUESTÃO 16Uma certa massa de gás perfeito que se encontra no estado1, caracterizado por p1 = 2,0 atm, V1 = 40 litros e T1 = 400 K, sofre as seguintes transformações:

I. isobárica, até que sua temperatura absoluta dobre;

II. a seguir, isotérmica, até que o volume ocupado se reduza à metade;

III. finalmente, isocórica, até que a pressão se reduza à quarta parte.

Os valores finais da pressão, em atm, do volume, em litros e da temperatura, em K, serão, respectivamente,

a) 2,0 , 40 , 800b) 2,0 , 20 , 200c) 1,0 , 40 , 200d) 1,0 , 20 , 800e) 0,50 , 40 , 400

RESOLUÇÃO

RESPOSTA: C

V1 = 40L

T1 = 400K

Estado inicial

P1 = 2 atm

V = 80L

T = 800K

P = 2 atm

ISOBÁRICA

V = 40L

T = 800K

P = 4 atm

ISOTÉRMICA

ISOCÓRICA

V = 40L

T = 200K

P = 1 atm

Estado final

QUESTÃO 17

O estado de um gás ideal pode ser descrito por algumas de suas propriedades: quantidade de matéria

expressa em mols, pressão, volume e temperatura. Essas propriedades não são totalmente

independentes; estão relacionadas entre si de tal modo que, definindo-se três delas, a quarta torna-se

também definida.

Considere os gases reais I, II, III e IV (supostos diferentes), cujo comportamento pode ser

considerado ideal. Como exemplo, observe as propriedades do gás I: atribuindo-se valores para n1,

p1 e T1 fica determinado o valor V1.

Gás I

n1 = 1,00 mol

p1 = 1,00 atm

T1 = 273 K

V1 = 22,4L

Gás III

n3 = 2,00 mol

V3 = 22,4 L

T3 = 273 K

p3

Gás II

p2 = 1,00 atm

V2 = 44,8 L

T2 = 273 K

n2

Gás IV

n4 = 1,00 mol

p4 = 2,00 atm

V4 = 22,4 L

T4

Sobre as propriedades dos gases acima, é correto afirmar:

a) A comparação dos valores referentes aos diversos gases não leva a conclusões válidas, porque se trata aqui de gases diferentes.

b) p1V1 = p3V3

c) n2 = n4

d) p3 = p1

e) T4 = 546K

RESOLUÇÃO

Gás II

p2 = 1,00 atm

V2 = 44,8 L

T2 = 273 K

n2

1 . 44,8 = n2 . 0,082 . 273

n2 = 2 mols

P . V = n2 . R . T

RESOLUÇÃO

Gás III

n3 = 2,00 mol

V3 = 22,4 L

T3 = 273 K

p3

P3 . 22,4 = 2 . 0,082 . 273

P3 2 atm

P3 . V = n . R . T

RESOLUÇÃO

Gás IV

n4 = 1,00 mol

p4 = 2,00 atm

V4 = 22,4 L

T4

2 . 22,4 = 1 . 0,082 . T4

T4 = 546 K

P . V = n . R . T4

RESPOSTA: E

QUESTÃO 18Em um recipiente de capacidade igual a 50 L, a uma temperatura de 300 K, são misturados 3 mols de O2, 1 mol de N2 e 2 mols de NH3. Em relação a essa mistura, é correto afirmar:

01) A densidade do oxigênio, em relação à do nitrogênio, é 1,14 g/cm3, estando esses gases submetidos a uma mesma pressão e temperatura.

02) Dentre esses gases, nas mesmas condições, é a amônia que apresenta maior velocidade de difusão.

04) A pressão total da mistura é aproximadamente 3 atm.

08) A maior pressão parcial exercida é pelo oxigênio.

16) A fração molar do oxigênio é 0,5.

RESOLUÇÃO CORRETA

01) A densidade do oxigênio, em relação à do nitrogênio, é 1,14 g/cm3, estando esses gases submetidos a uma mesma pressão e temperatura.

V = 50LT = 300K

n = 3 molsO2

N2 n = 1 mol

NH3n = 2 mols

=dO2

dN2

MMO2

MMN2

=dO2

dN2

32

28

=dO2

dN2

1,14g/cm3

RESOLUÇÃO

CORRETA

02) Dentre esses gases, nas mesmas condições, é a amônia que apresenta maior velocidade de difusão.

Lei de Graham

A velocidade de difusão é inversamente proporcional a raiz quadrada da densidade.

velocidade

MMN2 = 28g/mol

densidade massa molar

massa molar

massa molarMMO2 = 32g/mol

MMNH3 = 17g/mol

VNH3 > VN2 > VO2

RESOLUÇÃO

CORRETA

04) A pressão total da mistura é aproximada-mente 3 atm.

V = 50LT = 300K

n = 3 molsO2

N2

NH3

n = 1 mol

n = 2 mols

PV = nT.RT

PV = (nO2 + nN2 + nNH3).RTP.50 = (3 + 1 + 2).0,082 . 300

P =146,7

50 3 atm

RESOLUÇÃOCORRETA

08) A maior pressão parcial exercida é pelo oxigênio.

PO2 = XO2.PT1,5 atm

n = 3 mols

PT = 3 atm

O2

N2

NH3

n = 1 mol

n = 2 mols

fração molar pressão parcial

fra

çõ

es

m

ola

res

pre

ssõ

es

pa

rcia

is

36

=PO2 = .3

PN2 = XN2.PT0,5 atm1

6=PN2 = .3

PNH3 = XNH3.PT1 atm2

6=PNH3 = .3

maior pressão parcial

XO2 =36

XN2 =16

XNH3 =26

RESOLUÇÃO CORRETA

16) A fração molar do oxigênio é 0,5.

SOMATÓRIA: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31

n = 3 mols

V = 50LT = 300K

O2

N2

NH3

n = 1 mol

n = 2 mols

FRAÇÃO MOLAR DO OXIGÊNIO

XO2 =nO2

nO2 + nH2 + nNH3

33 + 1 + 2

=36

= 0,5

QUESTÃO 19O gráfico representa evoluções de um gás ideal.

Analise o gráfico e marque as afirmativas corretas. Some os valores correspondentes.

8

4

2

1 2 4

P(atm)

v(l)

A

D

CB

01) A evolução AB é isocórica.

02) A evolução BC é isométrica.

04) A evolução AC é isotérmica.

08) Durante a evolução AB, a temperatura

do gás sofre redução de valor.

16) Se a temperatura do gás no ponto C é

300 K, a temperatura no ponto B será 75 K.

RESOLUÇÃO

01) A evolução AB é isocórica.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

A

DC

B

Evolução isocórica

Ponto A ® V = 1L

Ponto B ® V = 1L

volume constante

RESOLUÇÃO

02) A evolução BC é isométrica.

FALSA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

A

D

CB

Evolução isobárica

Ponto B P = 2 atm

Ponto C P = 2 atm

pressão constante

RESOLUÇÃO

04) A evolução AC é isotérmica.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

pV = 2 x 4 = 8

A

DC

B

=pV K

pV 8 x 1 = 8=

Evolução isotérmica

temperatura constante

RESOLUÇÃO

08) Durante a evolução AB, a temperatura do gás sofre redução de valor.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

A

DC

B

=PAVA

TA

PBVB

TB

=8 . 1200

2 . 1TB

= 4008

TB

=TB 50K

A temperatura reduz de 200K para 50K.

1 2 4 v(l)

Fixamos uma temperatura para o ponto A: TA = 200K

RESOLUÇÃO

16) Se a temperatura do gás no ponto C é 300 K, a temperatura no ponto B será 75 K.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

A

DC

B

=PBVB

TB

PCVC

TC

=2 . 1TB

2 . 4300

= 2 . 3002 . 4

TB

=TB 75K

SOMATÓRIA: 01 + 04 + 08 + 16 = 29

1 2 4 v(l)