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ATIVIDADE
3 - QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA - 532023
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QUESTÃO 1
O gás ideal é um
modelo teórico que descreve um tipo de gás onde as partículas ou moléculas
estão em constante movimento e colidem umas com as outras de forma
perfeitamente elástica, sem a influência de forças de atração ou repulsão entre
elas. Nesse modelo, a energia interna do gás é determinada pela soma das
energias cinéticas individuais de suas partículas. Além disso, o gás ideal é
caracterizado por três propriedades principais: pressão, volume e temperatura,
que são consideradas suas variáveis de estado.
Elaborado pelo
professor, 2023.
Suponha que estamos lidando com um gás ideal contido em um cilindro
equipado com um pistão móvel. O gás sofre diferentes tipos de transformações
termodinâmicas enquanto interage com o ambiente. Vamos considerar que o gás
passa por uma série de transformações sob diferentes condições de pressão e
volume. Para todos os exercícios, utilize a lei geral dos gases PV=nRT para
realizar os cálculos e lembre-se de indicar as unidades corretamente.
Exercício 1 -
Transformação Isotérmica:
Durante uma transformação isotérmica de um gás ideal, onde a temperatura
T é mantida constante, a pressão inicial do gás é de aproximadamente 1250 Pa, e
sua pressão final é de aproximadamente 630 Pa. Supondo que a quantidade de gás
seja 1 mol, a constante dos gases ideais R seja 0,082 atm.L/mol.K, e a
temperatura T seja 300 K, calcule os volumes inicial e final
(Vi e Vf) nos quais o gás se encontra durante essa transformação isotérmica.
Lembre-se que 1 atm=101325 Pa
Exercício 2 -
Transformação Isobárica:
Para as condições iniciais de 1 mol e 300 K, a pressão de 1
atm, determine o volume inicial do gás. Em seguida, o gás sofre uma
transformação isobárica; calcule o volume final aquecido a
partir da temperatura inicial de 300 K até atingir um novo equilíbrio térmico a
400 K.
Exercício 3 - Transformação Isométrica:
Em uma pressão de 3 atm, o gás é mantido em um volume de 24,6 litros.
Ele é comprimido de forma que sua temperatura diminui de 400 K para 350
K. Calcule a pressão final do gás após essa compressão
isométrica.
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