Esta lista de exercícios de Termologia aborda as transformações gasosas e a equação geral dos gases. As questões exploram processos isotérmicos, isobáricos, isocóricos e adiabáticos, envolvendo cálculos de pressão, volume e temperatura.
1. (EEAR) Um cilindro dotado de um êmbolo contém aprisionado em seu interior 150cm3 de um gás ideal à temperatura controlada de 22ºC e à pressão de 2Pa. Considere que o êmbolo do cilindro pode ser movido por uma força externa, de modo que o gás seja comprimido a um terço de seu volume inicial, sem, contudo, variar a sua temperatura. Nessas condições, determine em Pascal (Pa) a nova pressão à qual o gás estará submetido.
2. (UEMA) As três variáveis de estado dos gases são: pressão, volume e temperatura. As relações entre essas variáveis foram estudadas sempre mantendo uma delas como constante. De modo independente, o inglês Robert Boyle (1627-1691) e o francês Edme Mariotte (1620-1684) realizaram experimentos de variação da pressão e do volume dos gases com a temperatura constante (descrição de um sistema que sofre uma transformação isotérmica). A lei de Boyle-Mariotte, como assim ficou conhecida, é descrita pela relação: P0V0 = P1V1 ou PV = k, sendo k uma constante. Considerando que a temperatura é mantida constante em um sistema fechado, a massa de um gás apresenta comportamento em que
3. (CESMAC) Um recipiente de volume de 1 L contém um gás ideal que está sob pressão de 760 mmHg, a uma temperatura de 280 K. Ao alcançar a temperatura de 560 K, qual será a pressão (em atm) exercida pelas moléculas do gás contido no recipiente? Dados: 1 atm = 760 mmHg.
04. (UPF) Durante uma aula experimental de Física, o professor realiza uma atividade de expansão gasosa à pressão constante. Inicialmente, ele tem 400 mL de um gás a 15ºC e deseja obter, ao final, 500 mL desse mesmo gás. Ao atingir esse volume, a temperatura da massa de gás, em ºC, será de:
05. (UECE) Em um gás ideal, o produto da pressão pelo volume dividido pela temperatura tem, no Sistema Internacional, unidade de medida de
06. (CESMAC) Uma câmara hiperbárica de uso terapêutico é um ambiente hermeticamente fechado e de volume fixo em que um paciente inala oxigênio puro a uma pressão em geral maior que a do meio exterior. Considere o oxigênio da câmara hiperbárica como um gás ideal. Se a temperatura absoluta no interior da câmara for multiplicada por um fator de 1,02, a pressão em seu interior:
07. (URCA) Um cilindro contém um gás em baixa densidade, que podemos considerar como gás ideal. Através de um pequeno orifício no cilindro ocorre escoamento de gás para o meio externo. Suponha que um reservatório térmico em contato com o cilindro mantém constante a temperatura do gás. Sendo (P,V) e (P',V') os pares pressão-volume do gás no início e no fim deste processo onde a massa final do gás no cilindro passou a ser metade da inicial podemos dizer que:
08. (IFRR) Antes do início do torneio de futsal, organizado pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Roraima - IFRR, os estudantes do curso de Licenciatura em Educação Física precisaram encher a bola que iria ser utilizada durante as partidas. Sabendo-se que foi utilizada uma bomba de ar manual e que durante o rápido processo de vai e vem do pistão a temperatura no final do cilindro da bomba aumentou, um aluno, acertadamente, concluiu que:
09. (PUC-Rio) Um gás inicialmente com pressão P, temperatura T e volume V, se expande a pressão constante até dobrar seu volume. Encontre a temperatura final do gás em função da temperatura inicial.
10. (CESMAC) Um gás ideal encontra-se, inicialmente, a uma pressão p0, ocupando um volume V0 e a uma temperatura absoluta T0. O gás passa por uma transformação isovolumétrica em que a sua pressão dobra. Em seguida, o gás passa por uma transformação isotérmica em que a sua pressão dobra novamente. O volume final do gás ideal, após as duas transformações, é dado por