2) (UFT - TO) Mário coloca um gás dentro de um cilindro que tem um êmbolo livre para se mover. Inicialmente, esse gás está à temperatura ambiente ( 27 c ) e ocupa um volume V. Em seguida, ele coloca o cilindro em contato com água e gelo e espera esse conjunto atingiro equilíbrio térmico a 0 c Nessa situação, Mário observa uma redução de,aproximadamente, 10% no volume ocupado pelo gás. Nessas condições, o gás pode serconsiderado um gás ideal. É correto afirmar que, na situação descrita,
a) a pressão do gás diminui, enquanto sua densidade aumenta
b) a pressão e a densidade do gás diminuem.
c) a pressão do gás permanece a mesma, enquanto sua densidade aumenta.
d) a pressão do gás permanece a mesma, enquanto sua densidade diminui
Soluções para a tarefa
RESPOSTA: c) A pressão do gás permanece a mesma, enquanto sua densidade aumenta.
EXPLICAÇÃO:
O enunciado afirma que o êmbolo é livre para se mover e menciona apenas
• Variação de temperatura de 300 K para 273 K (de 27 °C para 0° C)
• Variação de volume: redução em 10% do volume inicial.
O que significa que se o gás inicialmente ocupava um volume V, após a variação de temperatura, passou-se a ocupar um volume de 90% de V.
Como o êmbolo é móvel, isso significa que se trata de uma trasformação isobárica, onde só variam as grandezas temperatura e volume do gás. Isso se ocorre porque ao variarem apenas essas duas grandezas, o êmbolo se movimentará para compensar as proporções temperatura/volume e manter a pressão interna do gás.
Vi/Ti = Vr/Tf
Em contrapartida, a densidade do gás aumenta, pois se tem a mesma massa de gás ocupando um volume menor.
Isso acontece devido a densidade do gás ser inversamente proporcional ao volume (desde que a massa envolvida seja constante).
di = m/Vi
df = m/Vf
m = di. Vi = df . Vf
BONS ESTUDOS, ESPERO TER AJUDADO!