Comportamento Físico dos Gases Parte I

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Comportamento Físico dos Gases – Parte I

Colégio Salesiano Sagrado Coração

Aluna(o): _____________________________________________ Nº: _________ Turma: 2º ano ________ Recife, ______ de ________________ de 2013

Disciplina:

Química

Professor:

Eber Barbosa

Comportamento Físico dos Gases

Parte – I

]

01 – Características do Estado Gasoso

O estado gasoso é caracterizado por um alto grau de agitação molecular, tendo suas partículas bastante afastadas uma das outras.

Os gases são muito menos densos que os sólidos e líquidos, isto é, em igualdade de massa os gases ocupam um volume muito maior.

Os gases sempre se misturam entre si (grande difusibilidade).

Os volumes dos gases variam muito com a temperatura e pressão. Na verdade o gás não tem forma nem volumes fixos e, para entendermos essas características, faz-se necessário inicialmente estudarmos as grandezas associadas ao estudo do estado gasoso...

02 – Grandezas Relacionadas ao Estudo dos Gases

2.A – O Mol

A constante de Avogadro 6,02 . 1023 dá origem à grandeza quantidade de matéria, cuja unidade é o mol. Segundo a IUPAC...

Mol é a quantidade de matéria de um sistema que contem tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilogramas de carbono – 12.

Quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas ou grupamentos de tais partículas. (14a CGPM – 1971) Conferência Geral de Pesos e medidas

Um mol

é a quantidade de matéria que contém

6,02 . 10

23

partículas

2.B – Massa Molar (M)

Como já vimos, um mol é a quantidade de matéria de qualquer amostra de substância que contenha 6,02 . 1023 partículas. A massa em gramas desse conjunto de partículas é chamada massa molar.

Massa molar (M) é a massa, em gramas, de qualquer amostra de

substância que contenha 6,02 . 10

23

partículas

(átomos, moléculas, íons, etc.).

Unidade de massa molar:

g / mol

RECIFE

Exemplo:

Suponha então que 6,02 . 1023 átomos de magnésio estejam sobre uma balança conforme ilustração abaixo:

Conclusões:

A massa molar do magnésio é 24 g/mol.

Nos textos de química essa informação é dada da seguinte forma:

Mg = 24 g/mol

Que significa dizer...

24 g de magnésio –––––– 1 mol de átomos de Mg 24g de magnésio ––––––– 6,02 . 1023 átomos de Mg 48 g de magnésio ––––––– 2 mol de átomos de Mg 48g de magnésio ––––––– 12,04 . 1023 átomos de Mg

...outro exemplo:

A massa molar do gás carbônico, CO2, corresponde a 44g/mol. Isso significa que:

44g de CO2 ––––––– 1 mol de moléculas de CO2 ou 44g de CO2 ––––––– 6,02 . 1023 moléculas de CO2

88g de CO2 –––––– 2 mols de moléculas de CO2 ou 88g de CO2 –––––– 12,04 . 1023 moléculas de CO2

2.C – Quantidade de Matéria Gasosa (n)

A medida da quantidade de matéria gasosa é dada através da quantidade de mols (do número de mols) de um gás contido em um certo sistema, ou seja...

Existe mais ou menos gás onde há mais ou menos quantidade de mols

Atenção: Em linguagem matemática, a quantidade de mols é expressa por... n =

Entendendo a Medida da Quantidade de Matéria

Considerando as massas molares H2 = 2 g/mol e CH4 = 16 g/mol, observe os dois cilindros abaixo contendo iguais

massas gasosas em um mesmo volume a uma mesma temperatura.

Pergunta:

Os dois cilindros apresentam a mesma quantidade de gás ? Por que sim ou não ?

m

MM

24 g 6,02 . 1023 átomos de magnésio Massa de 6,02 . 1023 átomos de magnésio 1 mol de átomos de magnésio 8g de CH4 8g de H2 ...para o H2 2 g  1 mol 8 g  n n = 4 mol de H2 ...para o CH4 16 g  1 mol 8 g  n n = 0,5 mol de CH4

Muito embora exista a mesma massa de gases nos dois recipientes, 8 gramas, não existem as mesmas quantidades de gases porque as quantidades de mols não são iguais. Concluímos que existe mais gás hidrogênio porque...

n

H2

= 8 x n

CH4

Não esqueça: A massa não é o critério para se identificar uma maior ou menor quantidade de gás.

Importante é a quantidade de mols do gás

massa qualquer massa molar n = 8 2 n = 8 16

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

3

2.D – Temperatura (T)

Consequência da agitação das partículas.

Dessa forma entendemos que a temperatura de um gás é uma medida do grau de agitação de suas

moléculas.

Unidades de Medida de Temperatura

Em química: Kelvin = única escala de temperatura diretamente proporcional à agitação das partículas. No cotidiano: Celsius

Conversão de Unidades:

T

_K

= T

_oC

+ 273

2.E – Volume (V)

Volume de um recipiente é a medida de sua capacidade.

Considerando que o gás não apresenta volume fixo e adotando um recipiente fechado, vamos trabalhar com a seguinte idéia:

O volume do gás é o volume do recipiente que o contém

, ou seja, o gás se espalha por todo “espaço” que lhe é permitido ocupar.

Volumes de Figuras espaciais

Cubo paralelepípedo cilindro esfera

Perguntas para debate:

1a ) Certa massa de gás hélio está armazenada em um cilindro fechado de capacidade 60 litros. Abrindo a válvula de escape do recipiente, ocorre o vazamento de metade da massa de gás. Qual o volume ocupado pelo gás que ainda restou no cilindro?

2a ) Um recipiente fechado de capacidade para 20 litros contém 2 mols de O2 e 8 mols de H2. Qual dos dois gases ocupa

maior volume dentro do recipiente?

3ª ) Suponha que uma certa massa gasosa esteja confinada em um recipiente de 20 litros com uma pressão P qualquer. Se essa mesma massa gasosa for transferida para um recipiente de 40 litros, qual será o volume ocupado? A pressão continuará a mesma?

V = 60 L

Início As moléculas do gás se

espalham por todo recipiente ocupando os 60 L.

V = 60 L

Final Após o vazamento, as

moléculas que restaram do gás se espalham por todo

recipiente e continuam ocupando os 60 L (Porém diminui a pressão do gás).

Os dois gases ocuparão o mesmo volume, ou seja, 20 litros. A diferença é que a pressão do H2(g) será maior porque se

encontra em maior quantidade dentro do recipiente.

H2(g) O2(g) 8 mols 2 mols V do H2 = V do O2 Porém Pressão do H2 > Pressão do O2 X gramas de gás V = 20 L Pressão = P Início _{X gramas de gás} V = 40 L Pressão = P/2 Fim Porque quando o gás se “espalha” sua pressão diminui. a a a

V = a

3

h Abase

V = A

base

. h

_{V = π . r}

2

_{. h}

r h r

V = 4 . π . r

3

3

Principais Unidades de Medida de Volume

No Sistema Internacional (SI): metro cúbico (m3) = volume de um cubo de aresta 1 m3. Nos argumentos químicos: Litro (L) e mililitro (mL) são as unidades mais comuns.

Conversão de Unidades:

Litro mililitro m3 Litro

2.F – Densidade (d) do Gás em Recipiente Fechado

Considerando um recipiente de volume fixo (indeformável) e fechado de forma a não permitir entrada ou saída de gás (ou seja, quantidade de mols de gás constante), a densidade do gás dependerá apenas do volume desse recipiente e da massa de gás nele contido.

Entretanto se o gás se estiver confinado em recipiente de capacidade fixa (invariável), então seu volume poderá mudar bastante em função de modificações de temperatura e pressão.

2.G – Pressão (P)

Fisicamente falando a pressão é definida como a razão entre a força (F) e a área (S) sobre a qual ela é aplicada.

Dessa forma entendemos que a proporção em que aumenta a agitação das moléculas do gás, também aumenta a sua pressão (desde que permaneça constante o volume ocupado pelo gás).

Unidades de Medida de Pressão

Argumentos químicos: Atmosferas (atm); milímetros de mercúrio (mmHg) Cotidiano: as pessoas confundem pressão com peso.

Conversão de Unidades:

1 atm = 760 mmHg = 760 torr ≈ 105 Pa (pascal)* = 1,0 bar

÷ 1000 Força F Área S Pressão = F S Ao nível do mar ... Hg

... O mercúrio sobe pela coluna até uma altura de 760 mm

Esta medição indicará a pressão ao nível do mar, ou seja, 1 atm. mmHg é uma forma de medir pressão que utiliza um

tubo de vidro encurvado com uma das extremidades submersa em mercúrio. A pressão é medida pela altura da coluna de mercúrio que sobe pelo tubo de vidro. Quanto maior à pressão no ambiente, mais o mercúrio sobe pela coluna indicando o aumento de pressão.

Do ponto de vista químico a

pressão

é entendida como o

resultado da intensidade das colisões das moléculas do

gás contra as paredes do recipiente que o contém

.

Buumm !!! Não esqueça: 1 L = 1000 mL 1 mL = 1 cm3 1 m3 = 1000 L X 1000 ÷ 1000

d = m

V

Unidades mais comuns: g/mL ou g/cm

3

ou Kg/L

Massa fixa de gás sob...

 aumento de volume = diminuição da densidade = o gás rarefeito tende a “subir”.

 diminuição de volume = aumento da densidade = o gás concentrado tende a “descer”. Provocado pelo aumento da temperatura ou queda de pressão.

Provocado pela diminuição da temperatura ou aumento de pressão. X 1000

Em 1643, Evangelista Torricelli determinou experimentalmente que a pressão exercida pela atmosfera ao nível do mar corresponde à pressão exercida por uma coluna de mercúrio de 760 mm Hg:

Para uma mesma força, quanto maior a área em que incide a força menor é a pressão exercida em cada unidade de área dessa superfície.

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

5

Pressão Atmosférica:

Comentários:

Ao nível do mar a pressão da atmosfera sobre os corpos é denominada de 1 atm.

Em regiões elevadas a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar. Nessas regiões a concentração de gases, incluindo oxigênio, é menor que o normal ao nível do mar.

Em regiões formadas por depressões que fiquem abaixo do nível do mar, a pressão atmosférica é maior que 1 atm. É fundamental lembrar que uma determinada massa gasosa ao sofrer grandes variações de densidade (de volume)

pode apresentar mudanças no seu aspecto visual, por exemplo, quanto menor a pressão gasosa (gás rarefeito) mais difícil será sua percepção visual.

Observação

1

– Relações Entre Pressão Interna e Pressão Externa

Observação

2

– Relações Entre Pressão e Deslocamento de Massas Gasosas

Observação

3

– Relação entre pressão e quantidade de mols

A pressão não depende de qual é o gás (natureza do gás), a pressão depende da quantidade de mols de gás existente no recipiente (considerando volume do recipiente e temperatura constantes).

A pressão é diretamente proporcional a quantidade de mols de gás.

Da mesma forma, o percentual da cada gás na mistura é também uma função da quantidade de matéria (mols) dos gases.

.

. .

. .

.

. .

. .

Córrego Morro Mar Praia P = 1 atmosfera P < 1 atmosfera P > 1 atmosfera Céu PInterna PExterna

PInterna > PExterna ... o volume do corpo tende a

aumentar indefinidamente. PInterna < PExterna ... o volume do corpo diminui.

É como se o corpo fosse esmagado Pressão1 Pressão2 Região1 Região2 Possíveis deslocamentos de massas gasosas

Se P1 = P2 ... O deslocamento dos gases ocorre

igualmente de uma região para outra mantendo a pressão constante em ambas as regiões (é como se não houvesse deslocamento dos gases).

Se P1 > P2 ... há deslocamento de gases da

região1 para região2

Se P1 < P2 ... há deslocamento de gases da

região2 para região1

PInterna = PExterna ... o corpo está em equilíbrio e

Exemplo: Um recipiente contém 64 g de anidrido sulfuroso (SO2) e 64 g de metano (CH4). Se a pressão total de gases no

interior do recipiente é de 4 atm, determine suas pressões parciais. Dados: CH4 = 16 g/mol e SO2 = 64 g/mol

Outra possível resolução...

01 – (ENEM – 2012) Um dos problemas ambientais vivenciados pela agricultura hoje em dia é a compactação do solo, devida ao intenso tráfego de máquinas cada vez mais pesadas, reduzindo a produtividade das culturas. Uma das formas de prevenir o problema de compactação do solo é substituir os pneus dos tratores por pneus mais

a) largos, reduzindo a pressão sobre o solo. d) estreitos, aumentando a pressão sobre o solo. b) estreitos, reduzindo a pressão sobre o solo. e) altos, reduzindo a pressão sobre o solo. c) largos, aumentando a pressão sobre o solo.

02 – (UFPE – Vitória e Caruaru/2007.2) A matéria apresenta-se na natureza em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Estes estados possuem características distintas em relação à energia de suas partículas, bem como aspectos macroscópicos de forma e volume. É característica do estado gasoso:

a) forma fixa e volume variável. c) forma e volume variáveis. e) alto estado de agregação. b) forma variável e volume fixo. d) forma e volume fixos.

03 – (UFPE – Serra Talhada/2007) A propriedade quantidade de matéria é a grandeza física que representa a quantidade de entidades elementares (átomos, moléculas, íons, etc.) de uma substância qualquer. Esta grandeza tem como unidade de medida o:

a) grama. b) litro. c) coulomb. d) hertz. e) mol.

04 – (UFPE – 1a fase/2000) Um vendedor de balões de gás na Praia de Boa Viagem, em Recife, utiliza um cilindro de 60 L de Hélio a 5 atm de pressão, para encher os balões. A temperatura do ar é 30oC e o cilindro está em um local bem ventilado e na sombra. No momento em que o vendedor não conseguir encher mais nenhum balão, qual o volume e a pressão do gás Hélio restante no cilindro ?

a) V = 0 L; P = 0 atm c) V = 60 L; P = 1 atm e) V = 60 L; P = 0 atm b) V = 22,4 L; P = 1 atm d) V = 10 L; P = 5 atm

As pressões não serão definidas pelas massas, mas sim pelas quantidades de mols dos gases.

Dessa forma entendemos que a pressão do gás metano será maior...

P

CH

= 4 x P

SO Porque…

n

_CH

= 4 x n

_SO SO2 CH4 64g  1 mol de SO2 64g  4 mol de CH4

Dessa forma...

P

_SO

= x atm

Então

P

_CH

= 4x atm

P

SO

+ P

CH

= 4 x + 4x = 4 5x = 4 x = 0,8

P

SO

= 0,8 atm

P

CH

= 3,2 atm

Ptotal = 4 atm ...para o CH4

4 atm  5 mol de gases

PCH4  4 mol de CH4 PCH4 = 3,2 atm

...para o SO2

4 atm  5 mol de gases

PSO2  1 mol de SO2 PSO2 = 0,8 atm 4 4 4 4 2 2 2 4 2 2

Testes de

Vestibulares

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

7 05 – (UFPE – 2a fase/99) Uma lata de “spray” qualquer foi utilizada até não mais liberar seu conteúdo. Neste momento

podemos dizer: I II

0 0 A pressão de gases no interior da lata é zero.

1 1 A pressão de gases no interior da lata é igual à pressão atmosférica. 2 2 Existe vácuo no interior da lata.

3 3 Ao aquecermos a lata a pressão no seu interior não varia.

4 4 Ao aquecermos a lata e pressionarmos sua válvula, gases sairão novamente da mesma.

06 – (UPE Quí. I/2005) Coloca-se uma esponja de aço umedecida dentro de um cilindro provido de um êmbolo móvel que se desloca sem atrito, à temperatura ambiente. A pressão interna do cilindro é originada pela presença de ar atmosférico (N2 e O2) e é igual à pressão externa. Observa-se o sistema em laboratório, durante o tempo necessário,

para que se conclua e verifique se ocorreu ou não reação química no interior do cilindro.

É de se esperar que, ao término da experiência,

a) o êmbolo desloque-se para baixo, em função da diminuição da pressão interna no interior do cilindro. b) o êmbolo permaneça imóvel, pois não ocorre variação da pressão interna do cilindro.

c) o êmbolo desloque-se para cima, em função do aumento de pressão interna no interior do cilindro, decorrente da presença da esponja de aço.

d) a esponja de aço absorva todo nitrogênio existente no interior do cilindro, reduzindo, portanto, a pressão interna. e) o N2 e O2 reajam entre si, formando um óxido ácido que, ao interagir com a água impregnada na esponja de aço,

forma o ácido nítrico, corroendo toda a esponja de aço.

07 – (UFPE – 1a fase/2002) Em um recipiente fechado de volume constante, contendo 0,5 mol de CO2 e 0,2 mol de NO2,

adiciona-se N2 até completar 0,3 mol. Identifique, dentre os gráficos abaixo, o que melhor representa o que acontece

com as pressões total e parciais no interior do recipiente durante a adição do nitrogênio.

08 – (UFPE – 1a fase/94) O ar é uma solução gasosa contendo 20%, aproximadamente, de oxigênio. Em um recipiente com 5 atmosferas de ar, qual a pressão parcial do gás oxigênio ?

a) 0,2 b) 0,8 c) 1 d) 2 e) 5

Esponja de aço umedecida

pressão total a) pressão de NO2 pressão de N2 pressão de CO2 p re s s ã o tempo de adição pressão total b) pressão de NO2 pressão de N2 pressão de CO2 p re s s ã o tempo de adição pressão total c) pressão de NO2 pressão de N2 pressão de CO2 p re s s ã o tempo de adição pressão total d) pressão de NO2 pressão de N2 pressão de CO2 p re s s ã o tempo de adição pressão total e) pressão de NO2 pressão de N2 pressão de CO2 p re s s ã o tempo de adição Pext N2 O2

09 – (UFPE – 1a fase/2001) Admitindo-se que o desempenho físico dos jogadores de futebol esteja unicamente relacionado com a concentração de oxi-hemoglobina no sangue, representada por Hb-O2 (sangue), a qual é

determinada, simplificadamente, pelo equilíbrio:

Hemoglobina(sangue) + O2(g) Hb-O2(sangue),

e considerando-se que as frações molares dos dois principais constituintes da atmosfera, N2 e O2, são constantes, qual das alternativas abaixo explica a diferença no desempenho físico dos jogadores quando jogam em Recife, PE, e em La Paz na Bolívia?

Dados: altitude do Recife  0 m e altitude de La Paz  3600 m.

a) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é maior que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife.

b) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife.

c) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual a de Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife.

d) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser melhor do que em Recife.

e) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual à de Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz e em Recife deve ser o mesmo.

10 – (UFPE – 2ª fase/2009) Gases, líquidos e sólidos exemplificam estados físicos da matéria e o conhecimento adequado das propriedades destes estados, permite afirmar que:

I II

0 0 um gás tende a ocupar o volume total do recipiente que o contém.

1 1 a solubilidade de um gás em um líquido depende da pressão parcial exercida por esse gás sobre o líquido. 2 2 bolhas de gás tendem a elevar-se no interior de um líquido e crescem à medida que se deslocam para alcançar

a superfície.

3 3 substâncias no estado sólido sempre têm densidade maior do que no estado líquido.

4 4* em um sistema constituído por dois gases, o gás com maior massa molar exerce a maior pressão parcial.

*O texto deveria ser assim: em um sistema constituído por massas iguais de dois gases, o gás com maior massa molar exerce a maior pressão parcial.

11 – (UFPE – 2a fase) Em dois botijões de gás, A e B, de mesmo volume, contendo respectivamente hidrogênio e hélio à mesma temperatura, verifica-se que as massas são iguais. Em relação a esta experiência analise as alternativas verdadeiras e as falsas. (Dados H2 = 2 g/mol e He = 4 g/mol)

I II

0 0 A pressão no botijão A é igual à pressão no botijão B.

1 1 A pressão no botijão A é duas vezes maior do que a pressão no botijão B. 2 2 A pressão no botijão A é a metade da pressão no botijão B.

3 3 O número de mols do gás hidrogênio é duas vezes o número de mols do gás hélio. 4 4 O número de mols do gás hidrogênio é idêntico ao número de mols do gás hélio.

12 – (UFPE – 2a fase/2011) Massas iguais de metano, CH4, e hexa-fluoreto de enxofre, SF6, foram introduzidas em

recipientes separados, de iguais volumes, à mesma temperatura. A massa molar do hexa-fluoreto de enxofre é maior do que a massa molar do metano. Na tentativa de descrever corretamente a relação de comportamento dos dois gases armazenados nos respectivos recipientes, admitindo-se comportamento ideal, podemos afirmar que:

I II

0 0 ambos os recipientes contêm o mesmo número de moléculas. 1 1 as pressões exercidas pelos gases nos dois recipientes são diferentes. 2 2 as quantidades de matéria dos dois gases nos recipientes são diferentes.

3 3 as massas molares dos dois gases, a uma dada temperatura e pressão, são iguais. 4 4 os volumes molares dos dois gases, a uma dada temperatura e pressão, são iguais.

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

9

Responda você mesmo:

Análise com o Professor:

13 – (UNICAP – Qui. I/94) Em um recipiente de volume X, encontramos 0,4 g de He(g) e 0,4 g de CH4(g), a uma temperatura

W.

(Dados: H = 1 u; He = 4 u; C = 12 u) I II

0 0 O número de moléculas de He e CH4 são iguais.

1 1 A pressão exercida pelo He é igual à exercida pelo CH4.

2 2 A pressão total no recipiente é a soma das pressões de He e CH4.

3 3 Se o gás He for retirado do recipiente, a pressão final se reduzirá à metade. 4 4 Se W for 0oC e a pressão total 1 atm, o volume x será 5,6 litros.

14 – (UFPE – 2a fase/99) Dois recipientes encontram-se ligados por uma válvula inicialmente fechada, como mostra a figura abaixo. No recipiente menor, com volume de 1 , encontra-se gás carbônico na pressão de 1 atm. No recipiente maior, com volume de 3 , encontra-se oxigênio na pressão de 6 atm. Considerando que a válvula é aberta e os dois gases se misturam, ocupando o volume dos dois recipientes, podemos afirmar:

I II

0 0 A pressão parcial de gás carbônico será 0,25 atm. 1 1 A pressão parcial de oxigênio será 4,5 atm.

2 2 A pressão total no interior do recipiente será 4,75 atm. 3 3 A pressão total no interior do recipiente será de 7atm.

4 4 A pressão no interior do recipiente maior será menor que a pressão no interior do recipiente menor.

15 – (UFPE – 2a fase/1997: Prova de Física II) Um balão de vidro, de volume V = 1 litro e contendo hélio a uma pressão de 1 atm, é ligado por um tubo fino a um outro balão idêntico que contém o mesmo gás a 5 atm e à mesma temperatura. Determine o valor em atmosferas da pressão em cada um dos balões alguns minutos após a válvula de conexão S ter sido aberta, se a temperatura for mantida constante durante todo processo.

16 – (UFPE – 1a fase/95) Um balão cheio com ar quente sobe a grandes altitudes por que:

a) As moléculas do ar quente são menores do que as moléculas do ar na temperatura ambiente. b) Dentro do balão há menos moléculas de ar por unidade de volume.

c) As moléculas de ar quente são maiores do que as moléculas do ar na temperatura ambiente.

d) As moléculas do ar quando aquecidas são rompidas, formando átomos mais leves e diminuindo a densidade do ar. e) As moléculas do ar quando aquecidas formam agregados, aumentando o espaço vazio entre elas.

He P1 = 1 atm

He P2 = 5 atm

17 – (Enem – 1a aplicação/2010) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma de suas listas mais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta.

A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera – uma no hemisfperio norte e outra no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na terra.

O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração a) na temperatura da superfície do planeta.

b) no formato da camada gasosa do planeta. c) no campo gravitacional gerado pelo planeta. d) na composição química das nuvens do planeta. e) Na densidade das nuvens que compõem o planeta

Resoluções de Testes

Comentários Adicionais

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

11

Análise com o Professor:

03 – Hipótese de Avogadro

Gases diferentes confinados em recipientes de mesmo volume à mesma temperatura apresentarão a mesma pressão apenas quando apresentarem a mesma quantidade de matéria (mesma quantidade de moléculas).

Mesmo volume, temperatura e pressão = Mesma “quantidade de mols”.

Exemplo: Considere dois recipientes A e B de mesmo volume contendo, respectivamente, 32g de SO2 e certa massa de

CH4, ambos nas mesmas condições de temperatura e pressão. Determine a massa de metano no recipiente B.

Dados: CH4 = 16 g/mol e SO2 = 64 g/mol

18 – (UFPE – 2a fase/98) Em determinadas condições de temperatura e pressão, 10 litros de hidrogênio gasoso, H2,

pesam 1,0 g. Qual seria o peso de 10 litros de hélio, He, nas mesmas condições ? (Dados: H = 1 u; He = 4 u)

04 – Proporcionalidade Entre as Grandezas

4.A – Grandezas Diretamente Proporcionais

Em linguagem simplificada, quando uma grandeza “X” aumenta provocando aumento de mesma intensidade em outra grandeza “Y”, ou quando as grandezas “X” e “Y” diminuem com a mesma proporção, diremos que as grandezas são diretamente proporcionais.

Como exemplo podemos dizer que se “X” aumenta 10 vezes então “Y” também aumenta 10 vezes ou se “X” diminui 5 vezes, “Y” também diminui 5 vezes.

Nesses casos, em linguagem matemática, diremos que a razão entre “X” e “Y” é uma constante.

4.B – Grandezas Inversamente Proporcionais

Também em linguagem simplificada, quando uma grandeza “X” aumenta provocando diminuição de mesma intensidade em outra grandeza “Y” ou quando a grandeza “X” diminui gerando aumento de mesma proporção em “Y”, diremos que as grandezas são inversamente proporcionais.

Como exemplo podemos dizer que se “X” aumentar 10 vezes então “Y” diminuirá 10 vezes ou se “X” diminuir 5 vezes, “Y” aumentará 5 vezes.

Nesses casos, em linguagem matemática diremos que o produto entre “X” e “Y” é uma constante. SO2

32g  0,5 mol de SO2 Xg = ?

CH4

Se ambos apresentam mesmo

Volume, temperatura e pressão ...então ambos apresentam mesma quantidade de mols, ou seja, há também 0,5 mol de metano:

m

_CH4

= 8g

A B

= K

X

Y

= K

X . Y

Se X é diretamente proporcional a Y ...

Se X é inversamente proporcional a Y ...

Análise com o Professor:

05 – Quando Há Variação da Quantidade de Mols

5.A – Variação da Quantidade de mols e variação do Volume

(Recipiente Fechado)

Para pressão e temperatura constantes...

Aumentando-se a quantidade de mols do gás = aumenta-se o volume. Diminuindo-se a quantidade de mols do gás = reduz-se o volume.

Conclusão: Quantidade de mols e volume são grandezas diretamente proporcionais.

5.B – Variação da Quantidade de mols e variação da Pressão

(Recipiente Fechado)

Para volume e temperatura constantes...

Aumentando-se a quantidade de mols do gás = aumenta-se a pressão. Diminuindo-se a quantidade de mols do gás = reduz-se a pressão.

Conclusão: Quantidade de mols e pressão são grandezas diretamente proporcionais.

5.C – Variação da Quantidade de mols e variação da Temperatura

(Recipiente ABERTO)

Em recipiente aberto com pressão constante...

O aumento da temperatura = diminui a quantidade de mols de gás no recipiente. A redução da temperatura = aumenta a quantidade de mols de gás no recipiente.

Conclusão: Quantidade de mols e temperatura são grandezas inversamente proporcionais.

19 – (UNICAP – Qui. II/96) A que temperatura, em graus Celcius, devemos aquecer um frasco aberto, inicialmente a – 27,4oC, para que 20% do gás nele contido escape ?

início fim

No estado final o volume é duas vezes maior porque a quantidade de mols de gás final é o

dobro da inicial

Pressupondo que a temperatura final seja o dobro da inicial, então a quantidade de gás final (que ainda resta

no recipiente) é metade da quantidade de gás inicial. No estado final a pressão é duas vezes maior porque a quantidade de mols de gás final é o

dobro da inicial

n

1 .

T

1

= n

2

. T

2

n

1

V

1

n

2

V

2

=

n

1

P

1

n

2

P

2

=

início fim início fim

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

13

06 – Leis Físicas dos Gases

Estão relacionadas com as transformações gasosas.

Transformar o estado de um gás é modificar a pressão, temperatura ou volume do gás,

quando não há

variação da quantidade de mols

. Dessa forma podemos destacar três importantes leis:

6.A – Transformação Isotérmica (Temperatura = CTE)

Pressão: P1 Pressão: P2

Volume: V1 Volume: V2

P2 > P1

V2 < V1

6.B – Transformação Isobárica (Pressão = CTE)

Temperatura: T1 Temperatura: T2

Volume: V1 Volume: V2

T2 > T1

V2 > V1

6.C – Transformação Isocórica, Isovolumétrica, Isométrica (Volume = CTE)

Temperatura: T1 Temperatura: T2

Pressão: P1 Pressão: P2

T2 > T1

P2 > P1

P1 . V1 = P2 . V2 Lei de Boyle – Mariott P e V são inversamente proporcionais

Todos os pontos sobre a mesma curva apresentam a mesma temperatura e mesma energia

cinética média

T e V são diretamente proporcionais

Gay – Lussac V1

T1 = V2 T2

P e T são diretamente proporcionais

Baixa agitação molecular Alta agitação molecular P V V1 T2 Temperatura1 > Temperatura2 P T T1 V2 _{V2 > V1} P1 V T P2 P2 > P1 P T V1 V2 V2 > V1 P1 V T P2 _{P2 > P1} V T

Todos os pontos sobre essa mesma diagonal terão a mesma pressão.

P

T

Todos os pontos sobre essa mesma diagonal terão o mesmo volume.

Lei de Charles = P1 T1 P2 T2

Análise com o Professor:

Responda você mesmo:

6.D – Equação Geral dos Gases

Está relacionada com as transformações onde há variação simultânea de volume, temperatura e pressão, mantendo-se constante a quantidade de matéria.

Em 1802, Joseph Gay-Lussac verificou que se a temperatura fosse medida pela escala Kelvin (K), a pressão (P) e a temperatura (T) apresentariam variação proporcional. Relacionando as três transformações gasosas estudadas até aqui, obtemos uma relação denominada

equação geral dos gases

:

20 – (UFPE – 2a fase/95) Uma certa quantidade de gás ideal ocupa 30 litros à pressão de 2 atm e à temperatura de 300K. Que volume passará a ocupar se a temperatura e a pressão tiverem seus valores dobrados?

21 – (UNIVASF/2006 – Prova de Física) Na fase de compressão de um motor a gasolina, o pistão comprime a mistura ar + combustível, no interior do cilindro, de modo que o volume reduz-se para 1/10 do volume inicial e a pressão aumenta para cerca de 15 vezes a pressão inicial. Supondo que, no início da compressão, a temperatura no interior do cilindro é de 300 K, qual a temperatura da mistura no fim da compressão? (Trate a mistura ar + combustível como um gás ideal.)

a) 320 K b) 400 K c) 450 K d) 500 K e) 600 K

22 – (UFPE – 2a fase/2013 – Prova de Física) Um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica em que sua pressão dobra, seu número de moléculas triplica, e seu volume é multiplicado por um fator de 12. Nessa transformação, qual a razão entre as temperaturas absolutas final e inicial do gás?

23 – (UFPE – 2a fase/93) Quantos litros de oxigênio são liberados na atmosfera, a temperatura constante e ao nível do mar, por um balão de 22 litros, contendo este gás a uma pressão de 3,5 atmosferas ?

Lei de Charles = P1 T1 P2 T2 =

P

1

. V

1

T

1

P

2

. V

2

T

2 Gay – Lussac V1 T1 = V2 T2 P1 . V1 = P2 . V2

Lei de Boyle – Mariott Transformação

Isotérmica Transformação _Isocórica

Transformação Isobárica

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

15

Responda você mesmo:

Análise com o Professor:

07 – Volume Molar dos Gases (Volume de 1 mol de gás)

Até 1982, a pressão padrão era tomada como uma atmosfera (1 atm ou 101 325 Pa) e a temperatura como 0 °C (273,15 K) e, portanto,

o volume molar de um gás nas CNTP era 22,4 L/mol

até 1982.

A partir de 1982, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) alterou o valor da pressão padrão, de forma que as novas condições normais de temperatura e pressão são:

t = 0 °C ou T = 273,15 K e p = 100000 Pa = 1 ba

As razões que levaram a IUPAC a alterar o valor da pressão padrão foram: valor numérico igual a 1 (1 x105 Pascal), compatibilidade com as unidades SI, produção de alterações muito pequenas nas tabelas de dados termodinâmicos e considerável simplificação dos cálculos, entre outros aspectos.

7.A – Volume Molar do Gás nas CNTP

Como o valor da pressão padrão foi reduzido de 101 325 Pa para 100 000 Pa, houve um consequente aumento no volume molar. O valor recomendado pela IUPAC, a partir de 1982, é:

1 mol de gás = 22,7 litros (CNTP)

Perguntas: Considerando que a massa molar do gás de cozinha (butano) é 58 g/mol, determine:

a) Qual o volume ocupado por 116g desse gás nas condições normais, considerando o volume molar 22,7 L/mol ?

24 – (FESP – UPE/94) Considere dois recipientes de iguais volumes contendo gases submetidos às mesmas condições de temperatura e pressão. No primeiro, há 11,0 g de um gás “A” e no segundo recipiente há 1,505 . 1023 moléculas de um gás “B”. Há quantos gramas do gás “A” em 67,2 litros medidos nas CNTP?

a) 132,0 g b) 11,0 g c) 44,0 g d) 88,0 g e) 8,9 g

25 – (UFPE – 2a fase/94) Um mol de gás ideal nas CNTP ocupa 22,4 litros. Qual o volume em litros, ocupado por uma mistura contendo dois mols de nitrogênio, dois mols de oxigênio e um mol de gás carbônico quando a pressão é duplicada a temperatura constante?

b) Qual a massa e o número de moléculas de gás butano existente em um botijão de 11,2 litros submetidos à 760 mmHg e 273K, considerando o volume molar 22,4 L/mol ?

22,4 L  1 mol 11,2 L  n n = 0,5 mol de gás 58 g  1 mol 116 g  n n = 2 mol de gás butano 22,7 L  1 mol V  2 mol V = 45,4 L de gás butano 58 g  1 mol m  0,5 mol m = 29 g de butano 6,02 . 1023 moléculas  1 mol X  0,5 mol X = 3,01 . 1023 moléculas de butano

Análise com o Professor:

08 – Idealidade do Gás

O comportamento ideal do gás está associado a um conjunto de fatores assim resumidos:

Gás Ideal...

tem forma variável O gás adota a forma do recipiente que o contém. tem volume variável O volume do gás é o volume do recipiente que o contém.

não há força de atração entre as

moléculas

Quanto menor for a interação entre as moléculas, maior é a idealidade do gás.

as colisões entre suas moléculas são

perfeitamente elásticas

Quanto menor a perda de energia cinética durante as colisões intermoleculares, mais ideal é o gás.

Considerando que os gases conhecidos não obedecem plenamente ao perfil acima exposto, entendemos que o estudo da idealidade gasosa concentra-se em discutir os princípios que conduzem um gás real a se aproximar do comportamento de gás ideal.

Verifica-se que a idealidade gasosa aumenta à medida que é maior a distância entre as moléculas: Conclusões:

Gases formados por moléculas apolares apresentam comportamento mais ideal que os gases compostos por moléculas polares.

Em temperaturas mais altas os gases são mais ideais. Isso ocorre porque em temperaturas elevadas, o volume ocupado pelo gás é bastante maior. Dessa forma as moléculas se encontram mais afastadas, diminuindo as forças de atração entre as moléculas.

Em pressões mais baixas os gases são mais ideais. Isso ocorre porque em pressões baixas, o volume ocupado pelo gás é bastante maior. Dessa forma as moléculas se encontram mais afastadas, diminuindo as forças de atração entre as moléculas.

Gases com pequenas massas moleculares são mais ideais. Isso ocorre porque, a uma mesma temperatura, gases mais leves apresentam maior agitação molecular que os gases mais pesados. O gás é mais ideal à medida que é maior o seu estado de agitação molecular.

26 – (UFPE – 2a fase/97) Um gás ideal é aquele que não apresenta interações entre suas partículas (átomos ou moléculas) e cujas partículas possuem dimensões desprezíveis. Esta idealidade pode ser atingida somente sob certas condições experimentais. Como base nestes comentários analise as afirmativas abaixo:

I II

0 0 À temperatura ambiente, o oxigênio gasoso a 0,01 atm de pressão se comporta menos idealmente que a 10 atm de pressão.

1 1 Nas mesmas condições de temperatura e pressão o hidrogênio deve se comportar mais idealmente que o cloro.

2 2 Numa mesma pressão, um mesmo gás deve ser mais ideal quanto maior for sua temperatura. 3 3 Moléculas polares devem se comportar mais idealmente do que moléculas apolares.

4 4 Moléculas de água devem se comportar menos idealmente que moléculas de dióxido de carbono.

+

–

+

–

Forte atração Dificuldade para se afastar

Baixa idealidade gasosa

Fraca atração facilidade para se afastar

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

17

Análise com o Professor:

09 – Equação de Clapeyron ou Equação do Estado Gasoso

Permite relacionar o volume, a pressão e a temperatura de uma determinada quantidade de mols de gás rigorosamente ideal.

Demonstração:

Partindo-se da equação geral dos gases e considerando 1 mol de gás inicialmente nas CNTP...

27 – (UFPE – 1a fase/2005: Prova de física) Uma panela de pressão com volume interno de 3,0 litros e contendo 1,0 litro de água é levada ao fogo. No equilíbrio térmico, a quantidade de vapor de água que preenche o espaço restante é de 0,2 mol. A válvula de segurança da panela vem ajustada para que a pressão interna não ultrapasse 4,1 atm. Considerando o vapor de água como um gás ideal e desprezando o pequeno volume de água que se transformou em vapor, calcule a temperatura, em 102 K, atingida dentro da panela.

a) 4,0 b) 4,2 c) 4,5 d) 4,7 e) 5,0

P

1

. V

1

T

1

P . V = n . R . T

P = Pressão em atm ou mmHg (nos textos de química) V = Volume em litros

n = Quantidade de mols

T = Temperatura em Kelvin (TK = ToC + 273)

R = Constante universal dos gases

R = 0,082 atm . L / mol . K (para pressão em atm) R = 62,3 mmHg . L / mol . K (para pressão em mmHg)

n = m M =

P

2

. V

2

T

2 =

0,082

P . V

T

=

R

P . V = R . T

Para 1 mol de gás =

P

2

. V

2

T

2 1 mol de gás nas CNTP 0,082 atm . L / K

R

1 atm . 22,4 L

273 K

P

2

. V

2

T

2

Para 1 mol de gás. _{Para n mols de gás em}

quaisquer condições de pressão, volume e

temperatura...

P . V = n . R . T

Um gás será considerado ideal

quando obedecer rigorosamente à Equação de Clapeyron.

Análise com o Professor:

Responda você mesmo:

28 – (Vestibular Seriado 2º ano – UPE/2009) Um tanque de 24.600 cm3 contém gás metano, CH4, submetido a 27ºC.

Constatou-se que ocorreu um vazamento de gás em uma das válvulas do tanque, ocasionando uma variação de 4 atm. Em relação ao gás metano que escapou do tanque, é CORRETO afirmar que

Dados: ma( C ) = 12u, ma( H ) = 1u, R = 0,082 L.atm/mol.k ΔH(combustão do CH4) = – 212 kcal/mol

a) a massa do gás liberada para a atmosfera corresponde a 32,0g do gás.

b) a combustão total de toda a massa de gás que escapou para a atmosfera libera 848,0kcal. c) foram liberadas para a atmosfera 1,806 x 1023 moléculas de metano.

d) foram liberados para a atmosfera três mols de moléculas de metano.

e) o gás liberado para a atmosfera, se confinado em um recipiente de 100,0L, a 27ºC, exercerá uma pressão de 6,0atm.

29 – (UPE – Quí. II/2004) Um tanque, contendo gás butano a 227oC com capacidade de 4,10 m3, sofre um vazamento ocasionado por defeito em uma das válvulas de segurança. Procedimentos posteriores confirmaram uma variação de pressão na ordem de 1,5 atm. Admitindo-se que a temperatura do tanque não variou, pode-se afirmar que a massa perdida de butano, em kg, foi: (Dado: C4H10 = 58 g/mol)

a) 8,7 b) 2,9 c) 15,0 d) 0,33 e) 330,3

30 – (UPE – Quí. II/2007) A variação de pressão interna constatada em um botijão de gás de cozinha, a 27ºC, por ocasião da preparação de uma dobradinha por uma dona de casa, é igual a 2,46 atm. (Admita que a temperatura e a capacidade do botijão permanecem constantes e que todo calor produzido pela combustão do butano foi utilizado na preparação da dobradinha).

Dados: ma(C) = 12u, ma (H) = 1u, R = 0,082L.atm/mol.K Calor de combustão do butano = – 693 kcal/mol

Sabendo-se que a capacidade do botijão é 20,0L e que o gás nele contido é o butano, é correto afirmar que a) A preparação da dobradinha consumiu 174,0g de gás butano.

b) A quantidade de calor necessária para a preparação da dobradinha é igual a 2.079kcal. c) A massa do butano utilizada na combustão para a preparação da dobradinha é igual a 116,0g. d) Foram queimadas 1,806 x 1024 moléculas de butano para a preparação da dobradinha. e) Apenas 0,25 mol de butano foi necessário para a preparação da dobradinha.

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

19 31 – (UNICAP – Qui. II/2002) Numa garrafa PET de 2 L, vazia e aberta ao nível do mar, foram colocados 22g de gelo seco

e, em seguida, fechada. Admitindo-se o recipiente indeformável e a temperatura estabilizada em 27oC, qual a pressão total dentro da garrafa, após total transformação do gelo seco ?

(Massas molares em g/mol: C = 12 e O = 16) I II

0 0 A pressão no interior da garrafa é de 6,15 atm.

1 1 Como o gelo seco não sublima, a pressão é desprezível. 2 2 A pressão no interior da garrafa é de 1 atm.

3 3 A pressão no interior da garrafa é de7,15 atm.

4 4 A pressão no interior da garrafa é de 6,15 atm (resultante da transformação do gelo seco) + 1atm

32 – (UFPE – 2a fase/94) A concentração de monóxido de carbono, CO, na fumaça de cigarro é aproximadamente 4 x 10-5 mols/litro. Considerando a equação dos gases ideais, PV = nRT, com R = 0,08 atm.litro/mol.K, determine a pressão parcial de CO à 27oC, em unidade de 10-5 atm ?

33 – (UFPE – 1ª fase/2009) As propriedades físicas de um gás ideal são descritas por quatro parâmetros (quantidade de matéria, n; temperatura, T; pressão, P; volume, V). Estes quatro parâmetros não são independentes, e as relações entre eles estão explicitadas na equação de estado do gás ideal, PV = nRT. Qual das afirmações a seguir, relacionadas à equação citada, é incorreta?

a) Um gás ideal é definido como aquele que obedeceria rigorosamente à equação de estado PV = nRT. b) Em certas circunstâncias, gases reais comportam-se, aproximadamente, segundo o modelo de um gás ideal. c) O valor numérico da constante R depende das unidades de P, V, n e T.

d) O parâmetro P, na equação PV = nRT, é definido necessariamente pela pressão externa exercida sobre o sistema. e) A pressão osmótica de uma solução diluída-ideal, π, é calculada com o uso de uma equação análoga a PV = nRT.

34 – (UFPE – 2a fase/1998: Prova de Física I) Em um laboratório o melhor “vácuo” que pode ser obtido em um certo recipiente corresponde à pressão de 2,5 x 10–15 atm. Quantas moléculas por milímetro cúbico existem no interior do recipiente à temperatura de 27oC?

35 – (UFPE – 1a fase/2005) Dois recipientes contendo diferentes gases que não reagem entre si, são interligados através de uma válvula. Sabendo-se que:

1) Não há variação de temperatura,

2) A pressão inicial do gás A é o triplo da pressão inicial do gás B, 3) O volume do frasco A é o dobro do frasco B,

Qual será a pressão do sistema (frasco A + B) quando a válvula for aberta?

a) O dobro da pressão do frasco B c) 5/3 da pressão do frasco B e) 1/3 da pressão do frasco A b) 7/3 da pressão do frasco B d) 2/3 da pressão do frasco A

36 – (UPE – Quí. II/2011) Uma mistura com 1,0 mols de gases, formada por SO2, N2 e H2, ocupa um recipiente de volume

“V”, está submetida a uma temperatura “T” e exerce uma pressão total de 2,46atm. Injeta-se essa mistura em uma ampola na qual há um reagente que absorve completamente apenas o gás SO2. Em seguida, os gases remanescentes

são colocados no mesmo recipiente inicial, submetidos à mesma temperatura “T”, verificando-se que a pressão total que os gases exercem decresce para 1,968atm. A massa de SO2 absorvida pelo reagente é igual a

Dados: ma(S) = 32u , ma (O) = 16u

a) 16,4g b) 12,8g c) 25,6g d) 2,46g e) 19,2g

*Essa questão foi anulada porque, na prova original, não foi informado que a quantidade de matéria total contida na mistura correspondia a 1,0 mols de gases, conforme aparece logo no início do texto digitado nesse material didático.

Testes de

Vestibulares

37 – (UFPE – 2a fase/2013 – Prova de Biologia) A respiração é um processo de trocas gasosas que ocorre de forma característica, de acordo com o modo de vida do organismo, sempre obedecendo às leis físico-químicas que regem os gases. Quanto à respiração humana, analise o que se afirma a seguir.

I II

0 0 A fixação do O2 à hemoglobina é menor em grandes altitudes.

1 1 Para que ocorra expiração, a pressão intrapulmonar deve ser menor que a atmosférica.

2 2 A difusão de CO2 dos tecidos para o sangue é maior nos músculos do que nos pulmões, e aumenta com a

atividade física.

3 3 A entrada de ar nos pulmões ocorre quando aumenta o volume pulmonar por contração do diafragma. 4 4 A expansão do tórax pela movimentação das costelas aumenta a pressão intrapulmonar e permite a expiração.

Leia e analise a situação-problema a seguir e responda à questão 38.

Um certo gás ideal realiza o ciclo representado no diagrama PV abaixo. Sabe-se que Po = 3,0 kPa e Vo = 2,0 m³.

38 – (UPE – SSA 2º Ano/2011 – Prova de Física) É CORRETO afirmar que o maior e o menor valor da temperatura que o gás apresenta durante o ciclo valem respectivamente

a) Ta e Tb b) Tb e Td c) Tc e Ta d) Tb e Tc e) Td e Tc

18. 38 – (UPE – SSA 2º Ano/2011) As figuras abaixo mostram as etapas de uma atividade experimental. Inicialmente, colocou-se um

balão de festa cheio de ar e vedado dentro de uma caixa de isopor. Em seguida, derramou-se N2 líquido a uma temperatura 77K sobre esse balão (Figura 1). Após certo tempo, retirou-se o balão do interior da caixa de isopor e observou-se que ele havia murchado (Figura 2).

Com relação a essa atividade experimental, é CORRETO afirmar que houve A) redução do tamanho das moléculas de ar no interior do balão.

B) acréscimo nas colisões entre as moléculas do ar, provocando uma expansão do tamanho dessas moléculas.

C) elevação da pressão exercida pelo ar no interior do balão, por causa do aumento das colisões entre as moléculas.

D) diminuição da energia cinética média das moléculas de ar, reduzindo os espaços entre as moléculas e, consequentemente, o volume ocupado no balão.

E) redução da temperatura por causa da presença de N2 líquido, impedindo o balão de ficar novamente cheio à

temperatura ambiente. P V 4V0 V0 0 3P0 P0 a d c b

Figura 1. Balão de festa cheio de ar na presença de N2

líquido a 77K.

Figura 2. Balão de festa após o contato com líquido a 77K.

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

21 18. 09 – (UPE – SSA 3º Ano/2011) A oxiemoglobina, resultante da interação química entre o oxigênio do ar e a hemoglobina do sangue, é

responsável pelo transporte de oxigênio no sangue (Equação 1). O acúmulo do monóxido de carbono num recinto fechado provoca alteração na respiração humana, pois, nesse caso, a oxiemoglobina sofre modificação, formando a carboxiemoglobina.

Hemoglobina + O2 Oxiemoglobina (1)

Recentemente foi divulgada, na mídia televisiva, a morte de um casal por intoxicação com monóxido de carbono, CO. Eles dormiam num quarto fechado onde havia queima de madeira numa lareira.

Diante disso, analise as seguintes considerações:

I. O acréscimo da concentração de CO provocou o aumento da produção de oxiemoglobina. II. A concentração de CO no quarto resultou da combustão incompleta da madeira na lareira.

III. A combustão completa de madeira deslocou o equilíbrio no sentido de produzir mais hemoglobina. IV. O processo químico ocorrido no quarto do casal é idêntico ao enfrentado por jogadores de futebol quando jogam em países de maior altitude, como a Bolívia.

V. A morte do casal ocorreu porque o equilíbrio da reação 1 foi afetado no sentido de formar a hemoglobina, que, em contato com o CO, forma a carboxihemoglobina, diminuindo o transporte de oxigênio no sangue. Estão CORRETAS

A) I e II. B) II e V. C) IV e V. D) III e IV. E) I, II, III e V.

11 – (ENEM – 2003) Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental.

O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente. Densidade (kg /m3) Poder Calorífico (kJ /kg)

GNV 0,8 50.200

Gasolina 738 46.900

Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente.

b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão. c) igual, mas sua potência será muito menor.

d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente. e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera.

Resoluções de Testes

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No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

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Gabarito do Capítulo:

Comportamento Físico do Gases

Comportamento Físico dos Gases – Parte I

23 01 11 21 31 02 12 22 08 32 03 13 23 33 04 14 24 34 05 15 25 35 06 16 26 36 07 17 27 37 VFVVF 08 18 28 38 C 09 19 29 10 20 30