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Equação de Clapeyron

Lista de 15 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Equação de Clapeyron com questões de Vestibulares.

Confira as videoaulas, teoria e questões sobre: Termologia.





1. (FGV-SP) Ao ser admitido no interior da câmara de combustão do motor de uma motocicleta, o vapor de etanol chega a ocupar o volume de 120 cm3 sob pressão de 1,0 atm e temperatura de 127 oC. Após o tempo de admissão, o pistão sobe, o volume ocupado por essa mistura diminui para 20 cm3 , e a pressão aumenta para 12 atm.

Considerando a mistura um gás ideal e desprezando perdas de calor devido à rápida compressão, a temperatura do gás resultante desse processo no interior da câmara passa a ser, em oC, de

  1. 473.
  2. 493.
  3. 527.
  4. 573.
  5. 627.

2. (UECE) Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24 °C para 40 °C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que

  1. sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido.
  2. sua pressão aumenta.
  3. sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais.
  4. sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há trabalho realizado pelo sistema.

3. (Mack) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão p. A temperatura absoluta do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é R= 0,082 atm.litro/mol.K. Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos afirmar que a pressão, no instante em que ele ocupa o volume é de 32,8 litros, é:

  1. 0,1175 atm
  2. 0,5875 atm
  3. 0,80 atm
  4. 1,175 atm
  5. 1,33 atm

04. (UEA) O volume de ar em uma bola de futebol é 5 500 cm³ e a pressão do ar no seu interior 1,0 atm. Durante uma partida, um jogador da equipe Princesa do Solimões chuta a bola que se choca contra a trave da equipe do Nacional. Considerando o ar como um gás ideal e que não houve variação de temperatura no processo, suponha que durante o choque com a trave o volume da bola diminuiu para 5 000 cm³; nesse instante, a pressão do ar, em atm, no interior da bola passou a ser

  1. 0,90.
  2. 1,05.
  3. 1,10.
  4. 1,20.
  5. 1,30.

05. (CESMAC) O volume máximo de ar que o pulmão de um indivíduo adolescente pode receber em uma inspiração forçada é 4,0 L.

Supondo que o ar pode ser considerado como um gás ideal e que, quando inspiramos, a pressão máxima interna no pulmão é aproximadamente igual à pressão atmosférica à temperatura de 27 °C, calcule o número máximo de moles de ar que inspiramos por vez em uma inspiração forçada. Dados: para efeito de cálculo, considere a pressão atmosférica 1,0 atm = 105 Pa = 105 N/m2 e a constante dos gases ideais R = 8,0 J/(mol·K); 1 L = 10−3 m3 .

  1. 1
  2. 1/2
  3. 1/4
  4. 1/6
  5. 1/8

06. (PUC-SP) Um certo gás, cuja massa vale 140g, ocupa um volume de 41 litros, sob pressão 2,9 atmosferas a temperatura de 17°C. O número de Avogadro vale 6,02. 1023 e a constante universal dos gases perfeitos R= 0,082 atm.L/mol.K.

Nessas condições, o número de moléculas continuadas no gás é aproximadamente de:

  1. 3,00. 1024
  2. 5,00. 1023
  3. 6,02. 1023
  4. 2,00. 1024
  5. 3,00. 1029

07. (FATEC) Uma das atrações de um parque de diversões é a barraca de tiro ao alvo, onde espingardas de ar comprimido lançam rolhas contra alvos, que podem ser derrubados.

Ao carregar uma dessas espingardas, um êmbolo comprime 120 mL de ar atmosférico sob pressão de 1 atm, reduzindo seu volume para 15 mL. A pressão do ar após a compressão será, em atm,

Admita que o ar se comporte como um gás ideal e que o processo seja isotérmico.

  1. 0,2.
  2. 0,4.
  3. 4,0.
  4. 6,0.
  5. 8,0.

08. (Uece) Em um gás ideal, a pressão, o volume e a temperatura são relacionados pela equação PV = N.R.T. Para esse gás, a razão entre a pressão e a temperatura é:

  1. inversamente proporcional à densidade do gás.
  2. não depende da densidade do gás.
  3. diretamente proporcional ao quadrado da densidade do gás.
  4. diretamente proporcional à densidade do gás.

09. (FGV-SP) Nos meses de verão, os países do sul da Europa apresentam temperaturas muito elevadas. No mês de julho de 2013, a temperatura no interior de Portugal atingiu o valor mais alto já registrado no país, 47°C.

(Disponível em https://www.bbc.com/portuguese/ internacional-45053346. Adaptado)

Suponha que, nessa localidade, quando a temperatura ainda estava 27°C, um pneu de automóvel foi calibrado adequadamente com pressão 30 psi, que corresponde ao valor 2 atm.

Considerando que a expansão da borracha do pneu é desprezível e seu volume se manteve constante, o aumento percentual aproximado da pressão no interior do pneu foi de

  1. 20%
  2. 14%
  3. 10%
  4. 7%
  5. 3%

10. (FIP-Moc) Uma pessoa comum em repouso inala 0,5 L de oxigênio a cada respiração a uma pressão de 1 atm, ao nível do mar, e uma temperatura de 27°C. Essa pessoa realizou uma viagem para as montanhas e está agora, em repouso, a uma altitude de 2000 m, na mesma temperatura, e o volume de oxigênio durante a inalação continua o mesmo.

Dados:

ar = 1,20 kg/m³

R = 0,082 L.atm/mol.K

1 atm = 105 Pa

g = 10 m/s²

A quantidade relativa de oxigênio inalado a cada respiração nas montanhas, em comparação com aquela inalada ao nível do mar, é:

  1. 82 %
  2. 24 %
  3. 50 %
  4. 33 %
  5. 76 %

11. (UECE) Um recipiente fechado contém um gás ideal em condições tais que o produto nRT sempre é constante, onde n é o número de moles do gás, T sua temperatura e R a constante universal dos gases perfeitos. Sobre o gás, é correto afirmar que

  1. sua energia interna é constante.
  2. sua pressão pode variar sem que haja variação em seu volume.
  3. seu volume pode variar sem que haja variação em sua pressão.
  4. sua pressão é diretamente proporcional ao seu volume.

12. (UVV) O gás liquefeito de petróleo (GLP), conhecido popularmente como “gás de cozinha”, por causa de a utilização principal ser na cocção de alimentos. Trata-se de uma das frações mais leves do petróleo, e a queima ser muito limpa e com baixíssima emissão de poluentes. Normalmente, é produzido a partir da combinação de propano (C3H8) e butano (C4H10).

Considerando uma amostra de 1500 g de GLP com composição de 40% propano e 60% butano, em massa, o volume parcial do butano, em L, quando a pressão parcial do butano for de 10 atm a 25ºC, é de aproximadamente

  1. 76 L.
  2. 63 L.
  3. 38 L.
  4. 33 L.
  5. 25 L.

13. (USS) Considere o uso de um cilindro contendo gás argônio com volume interno de 50 L, pressão inicial de 180 atm e temperatura de 27 °C, na realização de 100 procedimentos endoscópicos. Após esses procedimentos, que consumiram igual quantidade de massa do gás, a pressão no cilindro passou a 30 atm, permanecendo as mesmas condições iniciais de volume e temperatura.

A massa de argônio, em gramas, consumida em cada um dos procedimentos foi igual a:

  1. 125
  2. 150
  3. 175
  4. 200

14. (EsPCEx) Em um experimento de aquecimento de gases, observa-se que um determinado recipiente totalmente fechado resiste a uma pressão interna máxima de 2,4.104N/m². No seu interior, há um gás perfeito com temperatura de 230 K e pressão de 1,5.104N/m². Desprezando a dilatação térmica do recipiente, podemos afirmar que a máxima temperatura que o gás pode atingir, sem romper o recipiente, é de

  1. 243 K
  2. 288 K
  3. 296 K
  4. 340 K
  5. 368 K

15. (EsPCEx) Em um laboratório, um estudante realiza alguns experimentos com um gás perfeito. Inicialmente o gás está a uma temperatura de 27 °C; em seguida, ele sofre uma expansão isobárica que torna o seu volume cinco vezes maior. Imediatamente após, o gás sofre uma transformação isocórica e sua pressão cai a um sexto do seu valor inicial. O valor final da temperatura do gás passa a ser de

  1. 327 °C
  2. 250 °C
  3. 27 °C
  4. – 23 °C
  5. – 72 °C

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