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Exercícios sobre a densidade e a lei geral dos gases

Exercícios de Física

Reveja seus conhecimentos sobre as características que definem um gás e resolva os exercícios sobre a densidade e a lei geral dos gases. Publicado por: Mariane Mendes Teixeira
questão 1

(UFF) Até meados do século XVII, a concepção de vácuo, como uma região desprovida de matéria, era inaceitável. Contudo, experiências relacionadas à medida da pressão atmosférica possibilitaram uma nova concepção, considerando o vácuo como uma região onde a pressão é bem inferior à de sua vizinhança. Atualmente, pode-se obter vácuo, em laboratórios, com o recurso tecnológico das bombas de vácuo. Considere que se tenha obtido vácuo à pressão de, aproximadamente, 1,00 × 10-10 atm à temperatura de 300K. Utilizando o modelo de gás perfeito, determine o número de moléculas por cm3 existentes nesse vácuo.

Dados:

Número de Avogadro = 6,02×1023 moléculas/mol
Constante universal dos gases = 8,31 J/mol K
1 atm = 1,01 × 105 N/m2

questão 2

(UFSM) As variáveis que podem definir os estados possíveis para 1 mol de gás ideal são:

a) calor, massa e volume.

b) temperatura, densidade e pressão.

c) temperatura, pressão e volume.

d) densidade, pressão e calor.

e) densidade, massa e calor.  

questão 3

Sabendo que 2 mol de um gás ocupam um volume de 5L a uma pressão de 1 atm, calcule a temperatura desse gás. Dado R = 0,082 atm . L/mol.

questão 4

Colocando-se 2 g de hidrogênio em um recipiente de 20 L a uma temperatura de 0ºC, qual será sua pressão em atm? Dado Mh2 = 2u e R = 0,082 atm.L/mol

respostas
Questão 1

Dados:

T = 300 K

P = 1,00 × 10-10 atm

R = 8,31 J/Mol . K

A pressão deve ser transformada de atm para N/m2

P = 1,00 . 10-10 atm = 1,01 . 1 . 105 . 10-10 = 1,01 . 10-5 N/m2

Utilizamos a equação

P.V = n.R.T

1,01 . 10-5 . V= n . 8,31 . 300

  n  = 1,01 . 10-5
  V    8,31 . 300

   n  = 40,51 . 10-10
  
V

Sabendo que 1 mol possui 6,02×1023 moléculas

então 40,51.10-10 mols possuem:

40,51 . 10-10 . 6,02×1023 = 244 . 1013 moléculas/m3

sendo 1m3 = 106 cm3 substituindo na relação acima, teremos:

nmoléculas = 244 . 1013
      
V              106

Solucionando:

nmoléculas = 244 . 107 moléculas/cm3
      
V

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Questão 2

As grandezas que definem um gás e que estão presentes nas principais equações sobre o tema são: temperatura, pressão e volume. A alternativa correta, portanto, é a letra c.

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Questão 3

 P.V = n.R.T

1.5 = 2 . 0,082 . T

T =   5   
      0,164

T = 30,48 K

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Questão 4

Dados:

V = 20L
T = 0ºC = 273 K
m = 2 g
R = 0,082 atm.L/mol

 A partir da massa m é possível calcular o número de mols usando a equação:

n =    m   
         M

Substituindo os dados:

n =   2   
        2

n = 1mol

Agora podemos utilizar a equação geral dos gases:

P . V = n.R.T

P = n . R .T
           V

P = 1,0 . 0,082 . 273 
                20

P = 1,1 atm

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