Question

questão 1

Um gás ideal é levado lentamente do estado inicial A ao estado final C, passando pelo estado intermediário B, para o qual a temperatura vale Tb=200K. A figura representa a variação da pressão desse gás, em atmosferas (atm), em função do volume, em litros(L). para este gás as temperaturas nos estado inicial (Ta) e final (tc) valem:



Questão 2

Um mol do gás Nitrogênio ocupa 22,4L nas condições normais de pressão e temperatura. Qual é o volume ocupado por 140g de nitrogênio nas mesmas condições? Dado: Massa molar do N2, M = 28g/mol



Questão 3

Um sistema fechado contendo gás ideal, sofre um processo termodinâmico isobárico, provocando mudança de temperatura de 300ºC para 600ºC. Qual é a razão que representa o volume final e o inicial do gás ideal.



Questão 4

Define-se mol de uma substancia como a quantidade equivalente a 6,023.10²³ moléculas que formam uma substancia. Calcule o número de moléculas de um gás perfeito a 327ºC contido em um recipiente de 8L e pressão de 3,0.10^5Pa.


Questão 5

Para não correr risco no setor de produção, uma indústria de refrigeração mantém reservas de oxigênio gasoso. Um dos reservatórios, cujo volume é de 0,32m³, contem 1024g de O2 à pressão de 4.105Pa. Nessas condições, determine:

a) A quantidade de material em mols de O2, contida no reservatório.

b) b) A temperatura absoluta do oxigênio no interior do reservatório.

Answer 1

Boa tarde!!

Questão 1)

Para encontrarmos Ta basta aplicar a fórmula:

$\dfrac{P_aV_a}{T_a} = \dfrac{P_bV_b}{T_b}$

Substituindo o valor de acordo com o gráfico e a temperatura dada em Tb:

$\dfrac{20*2}{T_a} = \dfrac{15*4}{200}\\\\\\\dfrac{40}{T_a} = \dfrac{60}{200}\\\\\\T_a = \dfrac{40*200}{60} = 133,33~K$

Como de B para C a pressão é constante, basta utilizar a fórmula:

$\dfrac{V_b}{T_b}=\dfrac{V_c}{T_c}$

Substituindo os valores do gráfico e a Tb dada:

$\dfrac{4}{200}=\dfrac{6}{T_c}\\\\\\T_c = \dfrac{200*6}{4} = 300~K$

Questão 2)

Aqui basta aplicar regra de três, sabendo que o Gás Nitrogênio tem a fórmula N₂:

28g ------ 22,4L

140g -------  x

$28x = 140*22,4\\\\\\x = \dfrac{3136}{28} = 112~L$

Questão 3)

Sabendo que na transformação isobárica a pressão é constante e sabendo que 300 ºC = 573 ºC e 600 ºC = 873 ºC, aplicamos a fórmula:

$\dfrac{V_i}{T_i} = \dfrac{V_f}{T_f}\\\\\\\dfrac{V_f}{V_i} = \dfrac{T_f}{T_i} = \dfrac{873}{573} \approx 1,523$

Questão 4)

Sabendo que 3.10⁵ Pa = 2,96 Atm e 327 ºC = 600K, podemos aplicar a fórmula de Clapeyron, onde R = 0,082

$P.V = nRT\\\\2,96\cdot8 = n\cdot0,082\cdot600\\\\23,68 = 49,2n\\\\n = \dfrac{23,68}{49,2}=0,48~mol$

Multiplicando a quantidade de móleculas pelo número de mol:

$6,023.10^{23}\cdot0,48 = 2,89.10^{23}$

Questão 5)

a) Para encontrar o número de mols, basta dividir a massa do gás pela sua massa molar:

$n = \dfrac{1024}{32} = 32~mols$

b) Para a temperatura, vamos utilizar novamente a fórmula de Clapeyron. Sabendo que 4.10⁵ Pa = 3,95 atm e 0,32m³ = 320 L:

$P\cdot V = nRT\\\\3,95\cdot320 = 32\cdot0,082\cdot T\\\\1264 = 2,624T\\\\T = \dfrac{1264}{2,624} = 481,7~K$

Espero ter ajudado. Bons estudos!