Estudo dos Gases
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Estudo dos Gases com questões de Vestibulares.
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1. (Unesp) Um gás exerce pressão sobre uma superfície. A pressão exercida é devida
- à força com que a superfície atrai as moléculas.
- à força da repulsão entre as moléculas.
- ao choque entre as moléculas.
- ao choque das moléculas contra a superfície.
- à força de atração entre as moléculas.
Resposta: D
Resolução: A pressão exercida por um gás sobre uma superfície é resultado do choque das moléculas do gás contra essa superfície. Cada colisão transfere uma pequena quantidade de momento para a superfície, e a soma dessas colisões resulta na pressão observada. Portanto, a alternativa correta é a D) ao choque das moléculas contra a superfície.
2. (PUC) A energia cinética das moléculas de um gás ideal
- é proporcional à sua temperatura absoluta.
- é inversamente proporcional à sua pressão.
- independe de sua temperatura absoluta.
- é proporcional ao seu volume.
- depende da natureza do gás.
Resposta: A
Resolução: Para um gás ideal, a energia cinética média das moléculas é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
3. (Cescem-SP) Se aumentarmos a temperatura do gás contido em um recipiente fechado e isolado,
- a energia cinética média das partículas aumenta.
- a pressão aumenta e a energia cinética média das partículas diminui.
- a energia cinética não se altera e a pressão aumenta.
- a energia média e a pressão permanecem constantes.
- Nada do que foi dito ocorre.
Resposta: A
Resolução: O gás está contido em um recipiente fechado e isolado. Isso significa que o volume do gás é constante (não pode expandir ou contrair) e não há troca de calor com o ambiente (sistema isolado).
A energia cinética média das moléculas de um gás está diretamente relacionada à sua temperatura absoluta. Quando a temperatura aumenta, a energia cinética média das moléculas também aumenta. Isso é descrito pela relação:
4. (F.M. Itajubá) O comportamento de um gás real aproxima-se do de um gás ideal quando:
- submetido a baixas temperaturas.
- submetido a baixas temperaturas e baixas pressões.
- submetido a altas temperaturas e altas pressões.
- submetido a altas temperaturas e baixas pressões.
- submetido a baixas temperaturas e altas pressões.
Resposta: D
Resolução: Um gás real se aproxima do comportamento de um gás ideal quando as interações entre as moléculas são desprezíveis e o volume ocupado pelas moléculas é insignificante em relação ao volume total. Isso ocorre em condições de altas temperaturas (onde a energia cinética das moléculas é alta, reduzindo as forças intermoleculares) e baixas pressões (onde as moléculas estão mais distantes umas das outras). Portanto, a alternativa correta é a D) submetido a altas temperaturas e baixas pressões.
5. (UF-AC) Qual deve ser a temperatura de certa quantidade de um gás ideal, inicialmente a 200 K, para que tanto o volume quanto a pressão dupliquem?
- 1200 K
- 2400 K
- 400 K
- 800 K
- n.d.a
Resposta: D
Resolução:
6. (UFPR) Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227 ºC. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27 ºC.
(Considere que a temperatura de 0 ºC corresponde a 273 K)
Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros.
- 11,8.
- 35.
- 60.
- 85.
- 241.
Resposta: B
Resolução:
7. (Enem) Um balão meteorológico foi preenchido com gás hidrogênio, H2, que está a 1,5 atm e 20°C e ocupa 8m3. Sabendo que, nessas condições de pressão e temperatura, o volume molar dos gses é 16L, determine: a quantidade em mols de hidrogênio dentro do balão.
- 200mol
- 300mol
- 450mol
- 500mol
- 550mol
Resposta: D
Resolução: Dados fornecidos:
Volume do gás (V) = 8 m³ = 8000 L (pois 1 m³ = 1000 L).
Volume molar (Vm) = 16 L/mol (volume ocupado por 1 mol de gás nas condições dadas).
Cálculo da quantidade de mols (n):
A quantidade de mols pode ser calculada pela relação entre o volume do gás e o volume molar:
n= V/Vm
Substituindo os valores: n = 8000L / 16L/mol = 500 mol
8. (UFU-MG) As grandezas que definem completamente o estado de um gás são:
- somente pressão e volume
- apenas o volume e a temperatura.
- massa e volume.
- temperatura, pressão e volume.
- massa, pressão, volume e temperatura.
Resposta: D
Resolução: O estado de um gás é completamente definido pelas variáveis de estado: temperatura (T), pressão (P) e volume (V). Essas grandezas estão relacionadas pela equação dos gases ideais (PV=nRT), ondenn é o número de mols e R é a constante dos gases. A massa não é necessária para definir o estado do gás, pois já está implicitamente considerada no número de mols (n). Portanto, a alternativa correta é a D) temperatura, pressão e volume.
9. (MACKENZIE) Se a pressão de um gás confinado é duplicada à temperatura constante, a grandeza do gás que duplicara será:
- a massa
- a massa específica
- o volume
- o peso
- a energia cinética
Resposta: B
Resolução: Pela Lei de Boyle, para uma temperatura constante, a pressão (P) e o volume (V) de um gás são inversamente proporcionais (P ∝ 1/V). Se a pressão é duplicada, o volume é reduzido à metade. Como a massa específica (ρ) é definida como a massa (m) dividida pelo volume (V), se o volume diminui pela metade, a massa específica dobra. Portanto, a alternativa correta é a B) a massa específica.
10. (UNIVALI-SC) O comportamento de um gás real aproxima-se do comportamento de gás ideal quando submetido a:
- baixas temperaturas e baixas pressões.
- altas temperaturas e altas pressões.
- baixas temperaturas independentemente da pressão.
- altas temperaturas e baixas pressões.
- baixas temperaturas e altas pressões.
Resposta: D
Resolução: Assim como na questão 4, um gás real se comporta como um gás ideal em condições de altas temperaturas (onde as forças intermoleculares são desprezíveis) e baixas pressões (onde as moléculas estão mais distantes umas das outras). Nessas condições, as interações entre as moléculas e o volume ocupado por elas são insignificantes, aproximando-se do modelo de gás ideal. Portanto, a alternativa correta é a D) altas temperaturas e baixas pressões