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!