Conteúdo:Transformações gasosas (continuação).
Problemas com transformações gasosas
Exercícios Resolvidos
1. Um recipiente contém gás sob pressão de 1,5 . 105 N/m2 e temperatura de 27 ºC. Determine a máxima temperatura que o gás poderá atingir sabendo que o recipiente resiste até a pressão de 3,0 . 105 N/m2.
Resolução: A pressão poderá variar até atingir seu valor máximo, enquanto o volume permanecerá o mesmo. Logo, a transformação é isovolumétrica. Nessa transformação, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Então:
T = 27 ºC = 27 + 273 → T1 = 300 K
Observe que a pressão dobrou (de 1,5 . 105 N/m2 para 3,0 . 105 N/m2); portanto a temperatura também dobrará. Assim, T2 = 600 K.
Ou, pela lei de Charles, usando a fórmula, temos:
p1 = 1,5 . 105 N/m2
p2 = 3,0 . 105 N/m2
T1 = 27 ºC = 273 + 27 = 300 K
T2 = ?
p1 = p2
T1 T2
1,5 . 105 = 3,0 . 105
300 T2
1,5 . 105 T2 = 300 . 3,0 . 105
1,5 . 105 T2 = 900 . 105
T2 = 900 . 105
1,5 . 105
T2 = 600 K
2. Em um recipiente fechado, determinada massa de gás ideal ocupa um volume de 25 litros a 303 k. Se este gás for aquecido até 320 k, sob pressão constante, qual será seu volume?
Resolução: Tirando os dados da questão temos:
V1 = 25 litros
T1 = 303 K
T2 = 320 K
V2 = ?
Como a pressão se mantém constante, então temos uma transformação isobárica, onde:
V1 = V2
T1 T2
2 5_ = V2____
303 320
303 V2 = 25 . 320
303 V2 = 8 000
3. Sem alterar a temperatura de um gás, um sistema que ocupa 600 ml a 0,4 atm passa a ter pressão de 1,2 atm. Para isso, o volume do gás deverá ser reduzido para quanto?
Resolução:
Retirando os dados da questão, temos:
V1 = 600 ml
p1 = 0,4 atm
p2 = 1,2 atm
V2 = ?
Como a temperatura não foi alterada, então temos uma transformação isotérmica, onde:
p1 . V1 = p2 . V2
0,4 . 600 = 1,2 . V2
240 = 1,2 V2
1,2 V2 = 240
V2 = 200 ml
Assista às vídeoaulas sugeridas nos links abaixo:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacoes-gasosas-exercicios-resolvidos.htm.
ATIVIDADE DE AVERIGUAÇÃO DA APRENDIZAGEM
Observação: A atividade a seguir é obrigatória, deverá ser copiada e respondida no caderno usando caneta azul ou preta e entregue a professora via whatsapp.
1. Resolva os problemas com transformações gasosas.
a) Determinada quantidade de gás ideal ocupa volume de 12 litros à pressão de 1,5 atm. Se o gás sofrer uma expansão isotérmica, passando a ocupar um volume de 18 litros, qual será sua nova pressão?
Resolução:
b) Determinada massa de gás ideal ocupa um volume de 60 litros sob pressão se 2,0 atm, à temperatura de 77 ºC. Se a temperatura do gás for aumentada mantendo-se a pressão constante, qual será a temperatura do gás quando o volume for 240 litros?
Resolução:
2. Certa massa gasosa, contida em um recipiente rígido de volume variável, inicialmente nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão), ocupa um volume de 5 litros. Fornecendo calor ao gás, sua temperatura sobe “isobaticamente” para 409,5 ºC. Calcular o novo volume ocupado pelo gás. Interprete o resultado encontrado.
Resolução: