Sala de Física

Exercícios


Estudo dos Gases


 

Transformação isotérmica
Transformação de um gás sob temperatura constante. A pressão do gás é inversamente proporcional ao seu volume.

P1.V1 = P2.V2
P = pressão do gás
V = volume do gás

Transformação Isobárica
Transformação a pressão constante. O vomume e a temperatura absoluta do gás são diretamente proporcionais.

V1 / T1 = V2 /T2
T = tc + 273
T = temperatura do gás em graus Kelvin
tc = temperatura em graus Celsius

Transformação Isométrica
Transformação a volume constante. A pressão do gás é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta.

P1 / T1 = P2 / T2

Lei geral dos gases perfeitos

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

Exemplo de transformação isométrica:

Exemplo de transformação isobárica:

Exercícios

  1. Na temperatura de 300 K e sob pressão de 1 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.
  2. 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?
  3. Um balão de borracha continha 3 litros de gás hélio, à temperatura de 27o C, 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 7o C. Calcule a pressão do gás em seu interior imediatamente antes de estourar.
  4. Um gás ocupa o volume de 500 ml à pressão de 1 atmosfera. Qual é o volume desse gás à pressão de 4 atm, na mesma temperatura?
  5. Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de 30 litros à temperatura de 300 K. Qual será o seu volume quando a temperatura for 240 K?
  6. 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?
  7. Sob pressão de 5 atm e à temperatura de 0o C, um gás ocupa volume de 45 litros. Determine sob que pressão o gás ocupará o volume de 30 litros, se for mantida constante a temperatura.
  8. Uma certa massa de gás hélio ocupa, a 27o C, 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?
  9. 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 1 litro? (Suponha que a temperatura não tenha variado)
  10. Por que é que a pressão do ar dentro dos pneus de um automóvel é maior quando o carro está correndo do que quando está parado?

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