Exercícios: Gases ideais e leis da Termodinâmica
Escreva a equação de estado de um gás ideal e identifique o que representa cada grandeza ($P$, $V$, $n$, $R$ e $T$). Indique também em qual escala de temperatura $T$…
Escreva a equação de estado de um gás ideal e identifique o que representa cada grandeza ($P$, $V$, $n$, $R$ e $T$). Indique também em qual escala de temperatura $T$ deve ser usada nessa equação.
Uma massa fixa de gás ideal sofre uma transformação isotérmica em que o volume passa de $4{,}0\ \text{L}$ para $2{,}0\ \text{L}$. Se a pressão inicial era de…
Uma massa fixa de gás ideal sofre uma transformação isotérmica em que o volume passa de $4{,}0\ \text{L}$ para $2{,}0\ \text{L}$. Se a pressão inicial era de $1{,}0\ \text{atm}$, calcule a pressão final do gás.
Um gás recebe $500\ \text{J}$ de calor e realiza $200\ \text{J}$ de trabalho ao se expandir. Usando a primeira lei da Termodinâmica, $\Delta U = Q - W$, calcule a…
Um gás recebe $500\ \text{J}$ de calor e realiza $200\ \text{J}$ de trabalho ao se expandir. Usando a primeira lei da Termodinâmica, $\Delta U = Q - W$, calcule a variação da energia interna do gás.
Em um recipiente rígido de volume constante, Rafael mantém um gás ideal a $27\,^\circ\text{C}$ e pressão de $2{,}0\ \text{atm}$. O gás é aquecido até…
Em um recipiente rígido de volume constante, Rafael mantém um gás ideal a $27\,^\circ\text{C}$ e pressão de $2{,}0\ \text{atm}$. O gás é aquecido até $127\,^\circ\text{C}$. Identifique o tipo de transformação e calcule a pressão final do gás, lembrando de converter as temperaturas para Kelvin.
Determine a quantidade de matéria de um gás ideal contido em um recipiente de $8{,}2\ \text{L}$, a pressão de $3{,}0\ \text{atm}$ e temperatura de $300\ \text{K}$. Use…
Determine a quantidade de matéria de um gás ideal contido em um recipiente de $8{,}2\ \text{L}$, a pressão de $3{,}0\ \text{atm}$ e temperatura de $300\ \text{K}$. Use $R = 0{,}082\ \text{atm}\cdot\text{L/(mol}\cdot\text{K)}$.
Um gás ideal sofre uma expansão isobárica à pressão de $2{,}0\times10^{5}\ \text{Pa}$, passando de $1{,}0\times10^{-3}\ \text{m}^3$ para…
Um gás ideal sofre uma expansão isobárica à pressão de $2{,}0\times10^{5}\ \text{Pa}$, passando de $1{,}0\times10^{-3}\ \text{m}^3$ para $4{,}0\times10^{-3}\ \text{m}^3$. Nesse processo, o gás recebe $900\ \text{J}$ de calor. Calcule o trabalho realizado pelo gás e a variação da sua energia interna.
Uma amostra de gás ideal ocupa $2{,}0\ \text{L}$ a $300\ \text{K}$ e $1{,}0\ \text{atm}$. Primeiro ela sofre uma expansão isobárica até o volume de $4{,}0\ \text{L}$. Em…
Uma amostra de gás ideal ocupa $2{,}0\ \text{L}$ a $300\ \text{K}$ e $1{,}0\ \text{atm}$. Primeiro ela sofre uma expansão isobárica até o volume de $4{,}0\ \text{L}$. Em seguida, sofre um resfriamento isocórico até que a pressão se reduza a $0{,}5\ \text{atm}$. Determine a temperatura do gás ao final de cada etapa e compare a temperatura final com a inicial. Discuta se a energia interna do gás aumentou ou diminuiu no processo completo, justificando.
Uma bomba manual de encher pneu de bicicleta é fechada na saída e o êmbolo é empurrado rapidamente, comprimindo o ar. Larissa nota que a bomba esquenta. Analise a…
Uma bomba manual de encher pneu de bicicleta é fechada na saída e o êmbolo é empurrado rapidamente, comprimindo o ar. Larissa nota que a bomba esquenta. Analise a situação usando a primeira lei da Termodinâmica, explicando o sinal de $W$, o valor aproximado de $Q$ (compressão rápida) e o que acontece com $\Delta U$ e com a temperatura. Depois, considere que o trabalho realizado sobre o gás foi de $150\ \text{J}$ e que não houve troca de calor, e calcule $\Delta U$.