Caiu no vestibular

Hoje temos questões de Gases Perfeitos:
Transformações isotérmicas, isobáricas, isométricas. Equação de Clapeyron. Lei Geral dos Gases Perfeitos. Termodinâmica.

Questão 1:

(U.Mackenzie–SP)
Num recipiente hermeticamente fechado, que não sofre dilatação térmica e provido de uma válvula, encontra-se a massa de 200 g de um gás ideal, sob pressão de 2,0xatm e temperatura 27 °C. Numa determinada experiência, foi necessário que uma massa de 50 g desse gás fosse liberada para o ambiente. Devido a isso, a pressão do gás remanescente passou a ser 1,4 atm. A temperatura da massa final de gás, no recipiente, passou a ser:

a) 7 °C     b) 27 °C     c) 280 °C     d) 567 °C     e) 840 °C

 

Resolução:

Pela equação de Clapeyron, temos:

p.V = n.R.T => p.V = (m/M).R.T 

2,0.V = (200/M).R.300 (1) 
1,4.V = (150/M).R.T (2)

(2)/(1):

1,4/2,0 = 150T/200.300 => T = 280 K => 7 °C

Resposta: a

Questão 2:

(Fuvest–SP)
Um gás, contido em um cilindro, à pressão atmosférica, ocupa um volume V₀ à temperatura ambiente T₀ (em kelvin). O cilindro contém um pistão, de massa desprezível, que pode mover-se sem atrito e que pode até, em seu limite máximo, duplicar o volume inicial do gás. Esse gás é aquecido, fazendo com que o pistão seja empurrado ao máximo e também com que a temperatura do gás atinja quatro vezesxT₀.

Na situação final, a pressão do gás no cilindro deverá ser:

a) metade da pressão atmosférica
b) três vezes a pressão atmosférica
c) igual à pressão atmosférica
d) quatro vezes a pressão atmosférica
e) duas vezes a pressão atmosférica

Resolução:

a) Equação geral dos gases perfeitos

p₀.V₀/T₀= p.2V₀/4T₀ => p = 2.p₀ = duas vezes a pressão atmosférica
 
Resposta: e

Questão 3: 

(U.F. Uberlândia–MG)
Um gás ideal encontra-se inicialmente a uma temperatura de 150 °C e a uma pressão de 1,5 atmosferas. Mantendo-se a pressão constante, seu volume será dobrado se sua temperatura aumentar para, aproximadamente:

a) 75 °C         b) 450 °C          c) 300 °C          d) 846 °C          e) 573 °C

Resolução:

V₀/(150+273) = 2V₀/(θ+273) => θ = 573 °C

Resposta: e

Questão 4:

(PUC–RS)
Uma porção de gás ideal está contida num cilindro com pistão móvel, conforme representa a figura abaixo.

Supondo-se que o deslocamento do pistão da posição 1 para a posição 2 representa uma transformação adiabática e que a variação de volume durante o deslocamento do pistão é de 0,50 m³, sob pressão média de 100 N/m², pode-se concluir que:

a) o gás esfria e sua energia interna diminui de 50 J.
b) o gás esfria e sua energia interna diminui de 100 J.
c) o gás aquece e sua energia interna aumenta de 50 J.
d) o gás aquece, mas a quantidade de energia interna não se altera.
e) a temperatura do gás não varia.

Resolução:

Ocorrendo uma contração, o gás recebe trabalho do meio exterior, dado por:

τ = p_média.ΔV = 100.(-0,50) => τ = -50 J

Pela primeira lei da Termodinâmica:

Q = τ + ΔU

Sendo Q = 0, vem:

ΔU = -τ

ΔU = +50 J

O gás aquece e sua energia interna aumenta de 50 J 

Resposta: a