Exercícios de Gases – Equação de Clapeyron

A figura a seguir, em que P é pressão e V é volume, representa um processo termodinâmico onde um gás ideal passa por duas transformações sucessivas $\mathrm{A}\to \mathrm{B}\to \mathrm{C}.$ No estado A, a temperatura é T_A = 300 K.

Sabendo que a quantidade de gás permanece constante durante o processo, a temperatura final, T_C, é de

Determinada massa constante de gás ideal sofre a transformação ABC mostrada no diagrama pressão × volume, em que a transformação AB é isotérmica e a transformação BC é isobárica.

Sendo T_B e T_C as temperaturas, medidas na escala kelvin, dos estados B e C, a razão $\frac{{\mathrm{T}}_{\mathrm{B}}}{{\mathrm{T}}_{\mathrm{C}}}$ é igual a :

Bolas de Pilates, ou bolas suíças, são empregadas em atividades de fisioterapia e ginástica para exercícios de reforço e alongamento da musculatura.

Uma bola de Pilates foi preenchida com ar comprimido até atingir o volume de 180 L e a pressão interna de 1,2 atm, a 27°C.

Considere que o ar no interior dessa bola se comporta como um gás ideal, que a constante dos gases ideais é R = 0,08 atm·L·mol^-1·K^-1 e que a massa molar média do ar é igual a 29 g/mol.

Nessas condições, a massa de ar contida nessa bola é de, aproximadamente,

Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço.

O ar atmosférico comporta-se como um gás perfeito. Sendo a pressão e a temperatura do ar, numa determinada posição da alta atmosfera, dadas por p = 2,0 Pa e T = 180 K (sem a presença da cápsula na vizinhança), e sendo a constante universal dos gases perfeitos R = 8 J / mol⋅K, qual é o volume ocupado por um mol de ar naquela posição?

Uma certa massa de gás ideal está num estado termodinâmico em que a pressão vale P₀, o volume vale V₀, e a temperatura vale T₀. Essa massa de gás sofre um processo termodinâmico, e o volume passa a ser V, a pressão passa a ser P, e a temperatura passa a ser T. Sabe-se que P = 4P₀ e T = 2T₀.

Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do volume V em função do volume V₀.

Para aumentar a eficiência energética de uma caldeira industrial, pesquisadores realizaram um teste que verificou a expansão volumétrica de uma amostra de gás ideal em função da temperatura.

Observe os resultados no gráfico:

Admita que o processo de expansão volumétrica ocorre à pressão constante de 8 atm e que a

constante universal dos gases ideais é de 0,08 atm⋅L / mol⋅K.

Ao atingir a temperatura máxima, o número de mols da amostra de gás corresponderá a:

Uma nebulosa planetária é uma nuvem composta de hidrogênio, com uma densidade muito baixa, de modo que esse gás pode ser tratado como ideal. Como exemplo, temos a Nebulosa do Anel, com densidade média de e uma temperatura média de 10 000 K.

Adotando o valor para a constante universal dos gases ideais e para a massa molar do hidrogênio, a pressão média no interior da Nebulosa do Anel é

O balonismo, um esporte aeronáutico com adeptos em todo o mundo, oferece um belo espetáculo para os observadores no solo. Um maçarico é usado para aquecer o ar no interior do balão, o que faz variar a densidade do ar, permitindo o controle do movimento de subida e descida do balão.

Um balão tem um volume V = 1,6×10³ m³ de ar quente no seu interior na temperatura T = 400 K e na pressão atmosférica ρ₀ = 1,0 atm = 1,0×10⁵ Pa. Sabendo-se que o ar quente se comporta como um gás ideal e que a constante universal dos gases é R≅8 J / mol⋅K, quantos mols de ar n há no interior do balão?

Como uma proposta experimental prática e de baixo custo para a determinação da pressão atmosférica local, um professor de Física propõe que seus alunos façam uso de um tubo estreito com área de secção constante S e de comprimento L, aberto nas extremidades. O experimento consiste em mergulhar o tubo, com as extremidades não bloqueadas, até sua metade em um fluido de densidade D conhecida. Em seguida, a extremidade em contato com o ar é bloqueada pelo estudante e o tubo é retirado integralmente do fluido. Nestas condições, observa-se que uma coluna de comprimento L/4 do fluido permanece no interior do tubo. Considerando que a aceleração da gravidade local é g e que quaisquer transformações envolvidas ocorram sem mudança significativa da temperatura, a pressão atmosférica local em termos dos parâmetros pertinentes é

A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos.

Com base no diagrama, é correto afirmar que