Transformações gasosas

 2º ano - Questões

1- Considere um gás perfeito, de massa constante, que tem seu volume reduzido à metade e sua pressão duplicada. Nessas condições, qual será a temperatura desse gás?

2- (UECE) Um gás perfeito está contido num balão A de 20 litros, sob pressão de 3 atm. Fazendo-se uma comunicação, através de um tubo rígido de volume desprezível, entre o balão A e um segundo balão B, vazio, a pressão passa a valer 0,5 atm. O processo é isotérmico. Determine o volume do balão B.

3- Certa massa gasosa encontra-se no interior de um vaso de volume constante, a -20 °C e sob pressão de 70 cm de mercúrio. Calcular a pressão exercida por essa massa sobre as paredes do vaso, quando o conjunto for aquecido a 20 °C.

4- (Mack-SP) Uma certa massa de gás perfeito, que tem volume de 4,0 litros à temperatura de 27 °C, sofre uma transformação na qual sua pressão diminui 20% e sua temperatura absoluta aumenta 10%. O novo volume de gás, em litros, será de:

      a)      22                                             c) 12                                             e) 5,5

      b)      18                                             d) 8,5

Respostas:

     1-      Pelo enunciado da questão podemos supor valores para as grandezas ou variáveis envolvidas, por exemplo:

V₁ = 4 litros              P₁ . V₁/T₁ = P₂ . V₂/T₂

P₁ = 5 atm                 5 . 4/100 = (10 . 4/2)/ T₂ → 20/100 = (40/2)/ T₂ → 0,2 = 20/ T₂         

T₁ = 100 K                → 0,2 . T₂ = 20 → T₂ = 20/0,2 → T₂ = 100 K

V₂ = 4/2 litros

P₂ = 2.5 = 10 atm      Desta forma percebemos que a temperatura final será igual a

T₂ = ?                         inicial.

     2-      É importante perceber que pelo enunciado da questão o volume final (V₂), é a soma do volume do balão A (V₁) com o balão B, assim temos:

V₁ = 20 litros        P₁ . V₁ = P₂ . V₂

P₁ = 3 atm             3 . 20 = 0,5 . V₂ → 60 = 0,5 . V₂  → 60/0,5 = V₂ → V₂ = 120 litros

P₂ = 0,5 atm                               

V₂ = ?                 Logo percebemos que: V_B = V₂ - V₁, assim, V_B = 120 – 20 → V_B = 100 litros     

      3-       

T₁ = -20 °C = 253 K        Tk = -20 + 273 → Tk = 253 K e Tk = 20 + 273 → Tk = 293 K

P₁ = 70 cmHg       

T₂ = 20 °C = 293 K         P₁/T₁ = P₂/T₂                      

P₂ = ?                               70/253 = P₂/293 → 0,2766 = P₂/293 → 0,2766 . 293 = P₂ →

                                         → P₂ = 81, 0438 cmHg ou P₂ ≈ 81 cmHg

     4-      Neste caso também iremos supor uma pressão P₁, sabendo que P₂ será 20% menor em relação ao valor de P_1, e, sua temperatura T₂ será 10% maior em relação a T₁, assim teremos:

V₁ = 4,0 litros                                   Tk = 27 + 273 → Tk = 300 K

T₁ = 27 ºC = 300K               

P₁ = 100 atm                                     P₁ . V₁/T₁ = P₂ . V₂/T₂

P₂ = 100 atm – 20% = 80 atm          100 . 4/300 = 80 . V₂/330 → 400/300 = 80 V₂/330

T₂ = 300 K + 10% = 330 K              → usando a regra de três simples encontramos

V₂ = ?                                                132000 = 24000 V₂ → 132000/24000 = V₂

                                                           → V₂ = 5,5 litros

Alternativa E!

Resistores

3º ano - questões

1- O valor de resistência elétrica de um condutor ôhmico não varia se mudarmos somente:

      a)      O material de que ele é feito.

      b)      Seu comprimento.

      c)       A diferença de potencial a que é submetido.

      d)      A área de sua seção reta.

      e)      A sua resistividade.

2- (UFMA) A resistência de um condutor metálico:

      a)      É diretamente proporcional à área da seção transversal.

      b)      É inversamente proporcional à área da seção transversal.

      c)       Independe da área da seção transversal.

      d)      É inversamente proporcional a seu comprimento.

3- Sabe-se que a resistência elétrica de um fio cilíndrico é diretamente proporcional a seu comprimento e inversamente proporcional à área de sua seção reta. O que acontece com a resistência do fio quando triplicamos seu comprimento?

4- Dispõe-se de um fio de cobre e outro de níquel-crômico, ambos de seção normal de 1,5 mm² de área. Qual deve ser o comprimento de cada fio para se obter uma resistência elétrica de 8 ohms? (Dados: resistividade do cobre = 1,7 . 10^-8 ohm.m; resistividade do níquel-crômico = 1,5 .10^-6 ohm.m).

5- (PUC – SP) Os passarinhos, mesmo pousando sobre fios condutores desencapados de alta-tensão, não estão sujeitos a choques elétricos que possam causar-lhes algum dano. Qual das alternativas a seguir indica uma explicação correta para o fato?

      a)      A diferença de potencial elétrico entre os dois pontos de apoio do pássaro no fio é quase nula.

      b)      A diferença de potencial elétrico entre os dois pontos de apoio do pássaro no fio é muito elevada.

      c)       A resistência elétrica do corpo do pássaro é praticamente nula.

      d)      O corpo do passarinho é um bom condutor de corrente elétrica.

      e)      A corrente elétrica que circula nos fios de alta-tensão é muito baixa.


        

       Respostas

      1-      Alternativa C

        

      2-      Alternativa B

      3-      De acordo como o enunciado da questão R = ρ . l/A. Se triplicarmos o comprimento do fio, teremos:  

      R = ρ . 3l/A. Desta forma, sua resistência também triplicará.

        

      4-      Fio de cobre:

     R = ρ . l/A → 8 = 1,7 . 10^-8 . l/1,5 . 10^-6 → 8 . 1,5 . 10^-6 = 1,7 . 10^-8 . l → 12 . 10^-6 = 1,7 . 10^-8 . l → 12 . 10^-6/1,7 . 10^-8 = l → l ≈ 7,0588 . 10² m ou l ≈ 706 m

 

      Fio de níquel-crômico:

     R = ρ . l/A → 8 = 1,5 . 10^-6 . l/1,5 . 10^-6 → 8 . 1,5 . 10^-6 = 1,5 . 10^-6 . l → 12 . 10^-6 = 1,5 . 10^-6 . l → 12 . 10^-6/1,5 . 10^-6 = l → l = 8 . 10⁰ m ou l = 8 m

 

      5-      Alternativa A

      Para debater ou fazer perguntas, vá para os comentários!

 DEUS SEJA LOUVADO!

Trocas de calor e mudanças de estado.

Atividades de verificação – 2º ano

2º bimestre

1-      Uma peça de metal (calor específico c_m = 0,040 cal/g.ºC) de massa 750 gramas está à temperatura de 150 ºC. A peça é então colocada em 360 gramas de água (calor específico c_a = 1,0 cal/g.ºC) a 20 ºC. Admitindo que não haja perdas de calor a considerar, qual a temperatura final de equilíbrio térmico?

2-      Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50 gramas de gelo a -20 ºC em água a 40 ºC, conhecendo o calor específico do gelo (0,50 cal/g.ºC), o calor específico da água (1,0 cal/g.ºC) e o calor latente de fusão do gelo (80 cal/g)?

3-      Ao chegar à tarde em casa, após um intenso dia na escola, Zezinho resolveu preparar uma refrescante limonada. Num copo de capacidade térmica desprezível, colocou 200 gramas de limonada a 20 ºC e certa massa de gelo a 0 ºC. Desprezando as trocas de calor com o meio e sabendo que, no equilíbrio térmico há ainda 10 gramas de gelo flutuando no líquido, determine a massa m inicial de gelo utilizada por Zezinho. São dados: calor específico da limonada = 1,0 cal/g.ºC e calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

4-      Qual seria a temperatura final de equilíbrio se Zezinho tivesse preparado uma segunda limonada com 425 gramas de líquido a 20 ºC e 250 gramas de gelo a -20 ºC? Sabe-se que o calor específico do gelo é 0,50 cal/g.ºC; o da limonada é 1,0 cal/g.ºC e o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g.

Deus seja louvado!