Tópico 4 - Editora Saraiva

68 PARTE I – TERMOLOGIA
Resolução:
Lei de Charles:
p1 =
T1 p2 T2 1,2 2,8
=
(27 + 273) T2 T 2 = 700 K = 427 °C
Resposta: 427 °C
23 (UEL-PR) Uma bolha de ar, formada junto ao fundo de um lago, a
5,0 m de profundidade, escapa e sobe à superfície. São dados: pressão
atmosférica = 1,0 · 10 5 N/m 2 e densidade da água = 1,0 · 10 3 kg/m 3 .
Considerando constante a temperatura da água, pode-se concluir que
o volume da bolha, na subida:
a) permanece o mesmo. d) aumenta 20%.
b) aumenta 5%. e) aumenta 50%.
c) aumenta 10%.
Resolução:
A 5,0 m de profundidade, a pressão é dada por:
p = p + µ g h
1 0
p = 1,0 · 10 1 5 + 1,0 · 103 · 10 · 5,0 (N/m2 )
p = 1,5 · 10 1 5 N/m2 Assim, usando a Lei de Boyle, temos:
p V = p V 1 1 2 2
1,5 · 10 5 · V 1 = 1,0 · 10 5 · V 2 ⇒ V 2 = 1,5 V 1
O volume da bolha aumenta 50% em relação ao inicial.
Resposta: e
24 (Mack-SP) Um mol de gás ideal, inicialmente num estado A, ocupa
o volume de 5,6 litros. Após sofrer uma transformação isotérmica, é
levado ao estado B.
P (atmosferas)
P A
P B
A
V A
B
V B
V (litros)
Sabendo que em B o gás está nas CNTP (condições normais de temperatura
e pressão), podemos af irmar que em A:
a) a pressão é desconhecida e não pode ser determinada com os dados
disponíveis.
b) a pressão é de 1,0 atmosfera.
c) a pressão é de 2,0 atmosferas.
d) a pressão é de 4,0 atmosferas.
e) a pressão é de 5,6 atmosferas.
Resolução:
Nas CNTp, temos
T = 273 K
B
V = 22,4
B
p = 1,0 atm
S
Na transformação isotérmica, usamos a Lei de Boyle:
p V = p V A A B B
p · 5,6 = 1,0 · 22,4
A
p = 4,0 atm
A
Resposta: d
25 E.R. Colocam-se 160 g de oxigênio, a 27 °C, em um recipiente
com capacidade de 5,0 L. Considerando-se que o oxigênio comportase
como um gás perfeito, qual o valor da pressão exercida por ele?
Dados: massa molar do oxigênio = 32 g;
constante universal dos gases perfeitos R = 0,082
atm L
mol K .
Resolução:
Aplicando a Equação de Clapeyron para os gases perfeitos, temos:
p V = n R T
em que n = m/M, R é a constante universal dos gases perfeitos e T é a
temperatura absoluta do gás.
Do enunciado, sabemos que:
V = 5,0 L
Portanto:
n = m
M
= 160
32
R = 0,082
⇒ n = 5,0 mols
atm L
mol K
T = 27 °C = 300 K
p · 5,0 = 5,0 · 0,082 · 300
p = 24,6 atm
26 Num recipiente rígido de 41 L de capacidade, são colocados 10
mols de um gás perfeito, à temperatura de 177 °C. Qual o valor da pressão
exercida por esse gás nas paredes internas do recipiente?
Dado: constante universal dos gases perfeitos R = 0,082 atm L/mol K
Resolução:
Equação de Clapeyron:
p V = n R T
p · 41 = 10 · 0,082 · (177 + 273)
p = 9,0 atm
Resposta: 9,0 atm
27 Que volume devem ocupar 6,0 mols de um gás perfeito, a 227 °C,
para exercer nas paredes do recipiente uma pressão de 12 atm?
Dado: R = 0,082 atm L/mol K
Resolução:
Equação de Clapeyron:
p V = n R T
12 · V = 6,0 · 0,082 · (227 + 273)
V = 20,5
Resposta: 20,5