1) O estado de um gás perfeito é caracterizado pelas variáveis de estado. Quais são elas?
2) Determine o número de mols de um gás que ocupa volume de 41 litros. Este gás está a
uma pressão de 2 atm e a uma temperatura de 100K. (Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K)
3) Em um recipiente fechado, certa massa de gás ocupa um volume de 50 litros a 200 K. Se
este gás for aquecido até 300 K, sob pressão constante, seu volume será?
4) O gráfico abaixo ilustra uma transformação 100 moles de gás ideal monoatômico recebem
do meio exterior uma quantidade de calor 1800000 J. Dado R=8,31 J/mol.K. Determine:

a) O trabalho realizado pelo gás;
b) A variação da energia interna do gás;
c) A temperatura do gás no estado A
5) Em uma máquina térmica são fornecidos 4.000 cal de calor pela fonte quente para o início
do ciclo e 1.000 cal passam para fonte fria. Determine o trabalho realizado pela máquina e
calcule o seu rendimento em %.

Respostas

respondido por: DeryckAluno

Resposta:

Gás perfeito: aquele cujo comportamento é considerado ideal, ou seja, todos os gases deveriam se comportar como ele.

A energia cinética média das moléculas do Gás perfeito é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

1. Equação geral dos Gases perfeitos:

PV = nRT

Onde:

P = pressão

V = volume

n = número de mols do gás

R = constante dos gases perfeitos

T = temperatura

Sabe-se que n = m

Em que:

m = massa do gás

M = massa molar do gás

2. Substituindo temos uma segunda equação:

PV = m RT

Antes de resolver problemas envolvendo o comportamento de gases, é preciso destacar as observações:

Os valores de R são atribuídos da seguinte maneira:

R = 0,082 para pressões em atmosfera (atm)

R = 62,3 para pressões em milímetro de mercúrio

A temperatura a ser usada na equação será sempre em Kelvim (K), portanto, se estiver em graus Celsius (°C) é necessário fazer a conversão. Para isso basta adicionar o valor 273.

Vamos aos exercícios:

- Uma amostra gasosa ocupa 6, 5 litros de um recipiente e exerce uma pressão de 760 mm Hg a uma temperatura de 127°C. Calcule a quantidade de mols contidos nessa amostra.

PV = nRT

P = 760 mm Hg

V = 6,5 l

n = ?

T = 127°C + 273 = 400 K

*como a pressão foi dada em mmHg, vamos usar o valor R = 62,3

PV = nRT

760 . 6,5 = n . 62,3 . 400

n = 760 . 6,5

62,3 . 400

n = 0,198 mols

Resposta: 0,198 mols é o número de mols na amostra.

- Encontre a massa de oxigênio (O2) contida em um recipiente fechado (P = 4 atm). Sabe-se que o volume ocupado é de 0,82 l e a temperatura é de 27 °C.

Esse problema se refere à segunda equação:

PV = m RT

P = 4 atm

V = 0, 82 l

m = ?

pressão dada em atm → R = 0, 082

T = 27 °C = 273 = 300 K

M de O2 = 2(16) = 32 g/mol → massa molar do gás

4 . 0,82 = m . 0,082 . 300

m = 4 . 0,82 . 32

0, 082 . 300

m = 4,2 g