GASES PERFEITOS – EXERCÍCIOS

01. Na temperatura de 300 K e sob pressão de 3 atm, uma

massa de gás perfeito ocupa o volume de 10 litros.

Calcule a temperatura do gás quando, sob pressão de 2

atm, ocupa o volume de 20 litros.

02. Dentro de um recipiente de volume variável estão

inicialmente 20 litros de gás perfeito à temperatura de

200 K e pressão de 2 atm. Qual será a nova pressão, se a

temperatura aumentar para 250 K e o volume for

reduzido para 10 litros?

03. Um balão de borracha continha 3 litros de gás hélio, à

temperatura de 27 oC, com pressão de 1,1 atm. Esse

balão escapuliu e subiu. À medida que o balão foi

subindo, a pressão atmosférica foi diminuindo e, por

isso, seu volume foi aumentando. Quando o volume

atingiu 4 litros, ele estourou. A temperatura do ar

naquela altura era 7 oC. Calcule a pressão do gás em seu

interior imediatamente antes de estourar.

04. Um gás ocupa o volume de 20 litros à pressão de 2 atm.

Qual é o volume desse gás à pressão de 5 atm, na

mesma temperatura?:

05. Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de

30 litros à temperatura de 300 K. Qual será seu volume

quando a temperatura for 240 K?

06. Num recipiente de volume constante é colocado um gás

à temperatura de 400 K e pressão de 75 cmHg. Qual é a

pressão à temperatura de 1200 K?

07. Sob pressão de 5 atm e à temperatura de 0o

C, um gás

ocupa o volume de 45 litros. Determine sob que pressão

o gás ocupará o volume de 30 litros, se for mantida

constante a temperatura.

08. Um certa massa de gás hélio ocupa, a 27oC, o volume

de 2 m3 sob pressão de 3 atm. Se reduzirmos o volume à

metade e triplicarmos a pressão, qual será a nova

temperatura do gás?

09. Num dia de tempestade, a pressão atmosférica caiu de

760 mmHg para 730 mmHg. Nessas condições, qual o

volume final de uma porção de ar que inicialmente

ocupava l litro? Suponha que a temperatura não tenha

variado.

10. O gráfico representa a isóbara para certa quantidade de

um gás perfeito. Determine a temperatura TA.

V(m3)

60

40

0 TA 450 T(K)

10. Um recipiente contém 50 g de hidrogênio (H2) sob

pressão de 10 atm e à temperatura de 47oC. Sabendo

que a constante universal dos gases perfeitos é R =

0,082 atm.L/mol.K e a massa molecular do hidrogênio

= 2 g, determine:

a) O número de mols;

b) a temperatura expressa em kelvin;

c) o volume do recipiente.

11. O volume de um gás ideal é igual a 8,2 L quando

submetido à pressão de 6,0 atm e à temperatura de

27oC. Determine:

a) O número de mols do gás;

b) O número de moléculas, o número de Avogadro

igual a 6,02x1023

.

12. O gráfico ilustra a isoterma de uma certa quantidade de

gás que é levado do estado A para o estado C.

Determine:

a) o volume do gás no estado B;

b) a pressão do gás no estado C.

P(atm)

8 A

4 B

PC C

0 4 VB 16 V(L)

13. O gás de um dos pneus de um jato comercial em vôo

encontra-se à temperatura de – 33oC. Na pista,

imediatamente após o pouso, a temperatura do gás

encontra-se a + 87oC. Supondo que se trate de um gás

ideal e que o volume do pneu não varia, calcule a razão

entre as pressões inicial e final desse processo.

14. Para o estudo da relação entre pressão e volume dos

gases, o ar pode ser aprisionado em uma seringa

hipodérmica com a ponta vedada. Pesos de massas

conhecidas são então colocados sobre o êmbolo da

seringa e os correspondentes volumes do gás são

anotados. Com base nessas informações, aponte a única

hipótese que é fisicamente consistente para descrever a

relação entre pressão e volume do gás na seringa.

A) P + V = constante B) P – V = constante

C) P = constante D) V = constante · P

E) P · V = constante

15. Assinale a alternativa correta.

A) Nas CNTP, o volume ocupado por um mol de certo

gás ideal depende do número de moléculas.

B) Na equação de Clapeyron (p · V = n · R · T), o valor

de R depende das unidades de pressão e volume.

C) Numa transformação de estado de um gás ideal, a

pressão sempre aumenta com o aumento de volume.

D) As variáveis de estado de um gás são: massa,

volume e número de moléculas.

16. Sabe-se que um gás mantido num recipiente fechado

exerce determinada pressão, consequência do choque

das moléculas gasosas contra as paredes do recipiente.

Se diminuirmos o volume do recipiente e mantivermos

constante a temperatura, a pressão do gás:

A) aumentará.

B) diminuirá.

C) não sofrerá alteração.

D) dependendo do gás, aumentará ou diminuirá.

E) é diretamente proporcional ao volume ocupado pelo

gás.

17. A lei da gravitação universal de Newton diz que:

a) os corpos se atraem na razão inversa de suas massas e

na razão direta do quadrado de suas distâncias.

b) os corpos se atraem na razão direta de suas massas e

na razão inversa do quadrado de suas distâncias.

c) os corpos se atraem na razão direta de suas massas e

na razão inversa de suas distâncias.

d) os corpos se atraem na razão inversa de suas massas

e na razão direta de suas distâncias.

e) os corpos se atraem na razão direta do quadrado de

suas massas na razão

18. A força gravitacional é uma força que atua sobre dois

corpos quaisquer e depende de suas massas e da

distância entre eles. Entre a Terra e a Lua existe,

portanto, uma força gravitacional. Se a distância da Lua

à Terra caísse à metade, a força gravitacional seria:

a) quatro vezes maior. b) duas vezes maior.

c) quatro vezes menor. d) duas vezes menor.

e) igual.

19. A Terra gira em torno do Sol numa órbita que pode ser

considerada circular, com a velocidade angular apro-

ximadamente constante. Mantendo fixo o raio dessa

órbita, mas imaginando que a massa do Sol fosse quatro

vezes maior do que realmente é, a velocidade angular

do movimento de translação da Terra seria:

a) duas vezes maior. b) quatro vezes maior.

c) a mesma. d) a metade.

e) nenhuma das anteriores.

20. Um planeta descreve uma órbita elíptica em torno do

Sol. Pode-se dizer que a velocidade de translação desse

planeta é:

a) maior quando se encontra mais longe do Sol.

b) maior quando se encontra mais perto do Sol.

c) menor quando se encontra mais perto do Sol.

d) constante em toda a órbita.

e) As alternativas A e C estão corretas.

21. Um certo cometa desloca-se ao redor do Sol. Levando-

se em conta as leis de Kepler, pode-se com certeza

afirmar que:

a) a trajetória do cometa e uma circunferência, cujo

centro o Sol ocupa.

b) num mesmo intervalo de tempo 𝛥t, o cometa

descreve a maior área, entre duas posições e o Sol,

quando esta mais próximo do Sol.

c) a razão entre o cubo do seu período e o cubo do raio

médio da sua trajetória e uma constante.

d) o cometa, por ter massa bem menor que a do Sol, não

e atraído por ele.

e) o raio vetor que liga o cometa ao Sol varre áreas

iguais em tempos iguais.

22. Adotando o Sol como referencial, aponte a alternativa

que condiz com a primeira lei de Kepler da gravitação

universal.

a) As órbitas planetárias são curvas quaisquer, desde

que fechadas.

b) As órbitas planetárias são espiraladas.

c) As órbitas planetárias não podem ser circulares.

d) As órbitas planetárias são elípticas, com o Sol

ocupando o centro da elipse.

e) As órbitas planetárias são elípticas, com o Sol

ocupando um dos focos da elipse.

23. Dois planetas, A e B, de massas MA e MB, giram em

torno do sol com raios orbitais R e 4R, respectivamente.

Considerando-se que esses movimentos obedeçam às

leis de Kepler, é correto afirmar que:

01. os dois planetas possuem o mesmo período de

revolução.

02. os dois planetas sofrerão a mesma intensidade da

força gravitacional do Sol, somente se MA = 16 MB.

04. o período de revolução do planeta B é igual a 8

vezes o período de A.

08. o período de revolução do planeta B é igual a 4

vezes o período de A.

16. ambos os planetas possuem a mesma velocidade

angular.

24. Assinale a alternativa correta, com relação às leis de

Kepler para o movimento dos planetas.

a) As três leis de Kepler são o resultado de observações

de natureza puramente empírica, que contrariam a

mecânica newtoniana.

b) As leis de Kepler baseiam-se no fato de que a força

gravitacional entre planetas varia com o inverso do

cubo da distância entre os centros de tais planetas.

c) A primeira lei de Kepler diz que as órbitas descritas

pelos planetas são circunferências perfeitas.

d) A segunda lei de Kepler diz que o módulo da

velocidade de translação de um planeta (velocidade

areolar) ao redor do Sol é constante.

e) A terceira lei de Kepler diz que a razão entre o

quadrado do período de revolução de um planeta ao

redor do Sol, e o cubo do semi-eixo maior da trajetória,

é uma constante que depende da massa do Sol.

25. Tendo-se uma amostra de gás ideal em expansão

isotérmica, é CORRETO afirmar que

A) o trabalho realizado pelo gás é igual à variação de

sua energia interna.

B) o trabalho realizado pelo gás é igual ao calor

absorvido pelo mesmo.

C) o calor absorvido pelo gás é nulo.

D) a energia cinética média das moléculas do gás

aumenta.

26. A figura abaixo representa um esquema de uma

geladeira.

Marque entre as opções abaixo aquela que representa

corretamente o funcionamento da geladeira.

a. No interior da geladeira, o motor elétrico retira calor

dos alimentos e o gás que circula bombeia o calor para

fora.

b) A geladeira é uma máquina térmica funcionando ao

contrário, retirando calor da fonte fria através da

realização de trabalho externo do motor e liberando

calor para fonte quente, o ambiente externo.

c) O calor dos alimentos flui através do gás e o motor

obriga o calor recolhido a expandir-se, liberando-o na

parte traseira.

d) O calor passa naturalmente dos alimentos para um

gás apropriado, capaz de atraí-lo, e o mesmo gás, pela

ação do motor, repele o calor para o lado de fora da

geladeira.

27. Considerando-se um gás ideal, assinale a alternativa

incorreta.

A) O trabalho realizado em uma transformação

isovolumétrica é nulo.

B) O calor específico molar sob pressão constante é

maior que o calor específico molar a volume constante.

C) Em uma transformação adiabática, o calor trocado

entre um sistema e sua vizinhança é nulo.

D) Em um processo sob pressão constante, o produto da

pressão P pelo volume V se mantém constante.