EX-01 (Mackenzie-SP)
Um recipiente de volume V,
totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão p. A
temperatura absoluta do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é
R= 0,082 atm.litro/mol.K. Se esse gás é submetido a uma transformação
isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos afirmar que a
pressão, no instante em que ele ocupa o volume é de 32,8 litros , é:
Resposta: C
Justificativa:
Dados: n=1; T=47ºC;
R=0,082 (atm.litro/mol.K); volume final=32,8 litros.
Transformando a
temperatura para Kelvin:
T = 47 + 273 = 320 K
Aplicando a Equação de
Clapeyron, tem-se
pV = nRT → p*32,8 = 1*0,082*320 → p
= 0,80 atm
EX-02
Há uma dúvida se uma certa
amostra de gás é de oxigênio (O2), nitrogênio (N2) ou
dióxido de carbono (CO2). Medidas revelaram que a massa da amostra é
0,70 g ,
seu volume é 750 mL, sua pressão é 0,82 atm e sua temperatura é 27 ºC. Com base
nessas informações, é possível decidir entre um dos gases – oxigênio,
nitrogênio ou dióxido de carbono – como sendo o que existe na amostra?
Explique. (Dadas as massas molares em g/mol: O2 = 32; N2
= 28; CO2 = 44)
Resposta: Nitrogênio
Justificativa:
EX-03
Deseja-se guardar 3,0 g de etano (C2H6) a 27 ºC
em um recipiente rígido de volume 1,5
L , que suporta, no máximo, 6 atm de pressão sem
arrebentar. O recipiente pode ser utilizado para a finalidade desejada?
Explique. (Dada a massa molar do C2H6 = 30 g/mol).
Solução:
Dados: m=3,0g; M=30 g/mol;
T=27ºC=27+273=300 K; V=1,5 litros; pmáx = 6 atm.
R= 0,082 atm.litro/mol.K
Vamos determinar a pressão
p:
n=m/M=3/30 = 0,1 mol
Sabemos que: pV=nRT → p=nRT/V =
0,1*0,082*300/1,5 = 1,64 atm
Portanto, p=1,64 < pmax=6,
logo:
Resposta: Sim
EX-04 (UFMT)
Um recipiente de 20,5 L contém H2 a 27 ºC e 9
atm de pressão. Quantos gramas de H2 estão contidos no recipiente?
(Dadas a massa molar do H2
= 2 g/mol e R = 0,082 atm.litro/mol.K).
Solução:
pV = nRT → n = pV/RT
= 9*20,5/(0,082*(27+273)) = 7,5 moles
n = m/M → m = n*M =
7,5*2 = 15 → m
= 15 g
EX-05
Por meio de agitação e
aquecimento, um grupo de estudantes expulsou praticamente todo o gás carbônico
contido em um litro de refrigerante. O gás foi recolhido a 1 atm e 30 ºC. A
medida do volume da amostra forneceu o valor de 1,25 L . Determine, nessa
amostra gasosa: (Dada a massa molar do CO2 = 44 g/mol).
a) a quantidade em mols.
b) a massa de gás.
c) o número de moléculas.
Solução:
a)
pV=nRT → n = pV/RT
= 1*1,25/(0,082*(30+273) = 0,05 mol
b)
n = m/M → m = n*M =
0,05*44 = 2,2 g
c)
Número de Avogadro =
6,022x1023
Portanto, o número de
moléculas é:
0,05*6,022x1023
= 3,0x1022 moléculas
Resposta: a) n=0,05 mol; b) m=2,2g; c) 3x1022
moléculas
EX-06
Uma amostra de 2,2 g de gelo seco, dióxido
de carbono (CO2) sólido, sublima e, uma vez no estado gasoso, é colocada em um recipiente
fechado de 1 L
e submetida à temperatura de 27 ºC.
Determine a pressão dessa
amostra gasosa, expressa em atm.
(Dada a massa molar do CO2
= 44 g/mol).
Solução:
m=2,2g; V=1litro;
T=(27+273)=300 K; M=44g/mol
R = 0,082 atm.litro/mol.K
pV=nRT → p = nRT/V
= (2,2/44)*0,082*300/1 = 1,23 →
p = 1,23 atm
EX-07
Um recipiente fechado e
indeformável contém certa quantidade em mols de um gás. Acrescenta-se ao
recipiente mais desse mesmo gás, até triplicar a quantidade em mols em seu
interior. A seguir, o recipiente é aquecido até duplicar sua temperatura na
escala kelvin.
Compare a pressão final no
interior do recipiente com a pressão inicial.
Solução:
Resposta: Pressão final é 6 vezes maior que a pressão
inicial.
EX-08 (PUC-SP)
Um recipiente rígido
contém 2 gramas
de oxigênio à pressão de 20 atmosferas e temperatura de 47ºC. Sabendo que a
massa molecular do oxigênio é 32 e que R = 0,082 atm∙L/mol∙K, o volume do
recipiente é, em litros:
a) 0,082
b) 0,820
c) 0,078
d) 0,780
e) 0,069
a) 0,082
b) 0,820
c) 0,078
d) 0,780
e) 0,069
Resposta: A
Justificativa:
pV = nRT → V = nRT/p = (2/32)*0,082*(47+273)/20 = 0,082
EX-09 (UFF-RJ)
A temperatura do ar em um
quarto fechado de uma residência é medida na escala Kelvin. Com o auxílio de um
aquecedor, a temperatura do ar no interior do quarto sofre um acréscimo de 5%.
Devido à existência de frestas nas portas e janelas, o processo de aquecimento
do ar pode ser considerado isobárico, isto é, a pressão constante.
Calcule a razão m'/m entre a massa m' de ar no quarto aquecido e a massa m de ar presente no quarto antes do aquecimento. Considere o ar como ideal.
Calcule a razão m'/m entre a massa m' de ar no quarto aquecido e a massa m de ar presente no quarto antes do aquecimento. Considere o ar como ideal.
Solução:
EX-10 (PUCCamp-SP)
Um recipiente rígido
contém gás perfeito sob pressão de 3 atm. Sem deixar variar a temperatura, são
retirados 4 mols do gás, fazendo com que a pressão se reduza a 1 atm. O número
de mols existente inicialmente no recipiente era:
a) 6
b) 8
c) 10
d) 12
e) 16
a) 6
b) 8
c) 10
d) 12
e) 16
Solução:
Temos que: V=cte; T=cte;
R=cte
Então: pV = nRT → p/n =RT/V
= cte
Sabemos que:
p0=3 atm,
p=1atm
n0=z mols,
n=z-4 mols
Portanto,
P0/n0
= p/n → 3/z = 1/(z-4) → 3z – 12 = z → 2z = 12 → z
= 6
Resposta: a
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