1. (Unicamp 2023) 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 x 103m3
de ar quente no seu interior na temperatura T=400 K e na pressão atmosférica ρ0=1,0atm=1,0x105Pa.
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?
a)
5,0 x 10-1
mol
b) 4,0 x 100 mol
c) 5,0 x 104 mol
d) 4,0 x 105 mol
2. (Pucpr 2022) Um cilindro dotado de êmbolo móvel contém em seu interior certa massa de gás ideal, inicialmente à temperatura ambiente e sob determinada pressão. Nessa situação, o êmbolo encontra-se em equilíbrio na posição mostrada na figura a seguir.
Caso o êmbolo seja empurrado rapidamente para
baixo, por meio de uma força externa, ocorrerá um(a)
a) aumento
na temperatura e na pressão do gás.
b) aumento
na temperatura do gás, com a pressão permanecendo a mesma.
c) aumento
na pressão do gás, com a temperatura permanecendo a mesma.
d) diminuição
na temperatura do gás e um aumento em sua pressão.
e) diminuição na temperatura e na pressão do gás.
3. (Fmp 2022) Um recipiente encerra uma certa quantidade constante de gás, considerado ideal. As transformações FG, GH, HI e IF, sofridas por esse gás, são mostradas a seguir, no diagrama Pressão (P) versus Temperatura (T).
As transformações nas quais a vizinhança executa trabalho mecânico sobre o gás são
a) FG e GH
b) HI e IF
c) IF e GH
d) FG e HI
e) GH e HI
4. (Unesp 2022) Em um recipiente de paredes rígidas, estão
confinados 4 mols de um gás monoatômico ideal que, ao absorver determinada quantidade
de calor, sofreu uma transformação isovolumétrica entre dois estados, I e II,
representada no diagrama P x V.
Adotando os valores para a constante universal dos
gases e para o calor específico molar desse gás a volume constante, a
quantidade de calor absorvida pelo gás para que sofresse tal transformação foi
de
a) 16.000
J.
b) 14.000
J.
c) 18.000
J.
d) 12.000
J.
e) 10.000 J.
5. (Ufjf-pism 2 2022) Fernanda é uma estudante de Engenharia da UFJF. O seu laboratório recebeu um motor que possui um ciclo muito particular. Junto com essa máquina térmica, a pessoa que fez o motor enviou um manual técnico no qual fez várias afirmações sobre o funcionamento da máquina, além de um gráfico mostrando o seu ciclo de funcionamento. Esse gráfico pode ser visto na figura, onde se nota que os pontos "A", "B", "C" e "D" possuem informações de pressão e volume expressas nele. Como Fernanda aprendeu bastante sobre Física Térmica, ela percebeu que das cinco afirmações abaixo que estavam no manual técnico, somente uma é verdadeira. Escolha essa afirmação.
a) O
caminho percorrido de "D" para "A" constitui um processo
termodinâmico isotérmico.
b) Ao
iniciar o ciclo no ponto "A" e seguir através do caminho
"ABCDA", esse motor realiza 500J de trabalho.
c) No ciclo
de funcionamento desse motor não existe processo termodinâmico a volume
constante.
d) Sabendo
que a substância de trabalho desse motor é 1,0 mol de um gás ideal e conhecendo
a constante universal dos gases ideais, R=8,3J/(mol·K), é possível obter a
temperatura do ponto "A".
e) Basta conhecer as temperaturas máxima e mínima de funcionamento desse motor para descobrir o seu rendimento.
6.
(Unicamp 2020) O CO2 dissolvido em bebidas
carbonatadas, como refrigerantes e cervejas, é o responsável pela formação da
espuma nessas bebidas e pelo aumento da pressão interna das garrafas,
tornando-a superior à pressão atmosférica. O volume de gás no “pescoço” de uma
garrafa com uma bebida carbonatada a 7 °C é igual a 24ml, e a pressão no
interior da garrafa é de 2,8 x 105 Pa. Trate o gás do “pescoço” da
garrafa como um gás perfeito. Considere que a constante universal dos gases é
de aproximadamente 8 J/mol · K e que as temperaturas nas escalas Kelvin e
Celsius relacionam-se da forma T(K) = 0(°C) + 273. O número de moles de gás no
“pescoço” da garrafa é igual a
a)
1,2 x 105
b)
3,0 x 103
c)
1,2 x 10-1
d) 3,0 x 10-3
7. (Fgv 2020) Analise o gráfico, que apresenta a variação da pressão atmosférica terrestre em função da altitude.
Sabe-se
que a densidade do ar, à pressão de 1,0 atm e a 0 °C, é 1,30 kg/m3.
Considerando que o ar se comporte como um gás ideal, sua densidade a uma
altitude de 3.500 m e a 0 °C é, aproximadamente,
a)
0,46 kg/m3
b)
0,65 kg/m3
c)
0,85 kg/m3
d)
0,92 kg/m3
e) 0,98 kg/m3
8. (Uece 2019) Considere dois balões infláveis, de propaganda, fabricados com tecido de poliéster inextensível. Um dos balões tem iluminação interna feita com uma lâmpada incandescente, que dissipa muita energia por efeito Joule, e o outro com uma lâmpada LED, de baixa dissipação se comparada à incandescente.
Supondo
que, após inflados com a mesma pressão, os balões sejam vedados e não tenham
vazamentos, é correto afirmar que, após ligadas as iluminações dos dois balões,
a) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna menor que a do balão com LED.
b)
as temperaturas nos balões se manterão iguais, tendo em vista que as
pressões iniciais eram idênticas.
c)
o balão com a lâmpada incandescente terá sua temperatura interna menor
que a do balão com LED.
d) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED.
9.
(Enem 2019) Dois amigos se encontram em um posto de gasolina
para calibrar os pneus de suas bicicletas. Uma das bicicletas é de corrida
(bicicleta A) e a outra, de passeio (bicicleta B). Os pneus de ambas as
bicicletas têm as mesmas características, exceto que a largura dos pneus de A é
menor que a largura dos pneus de B. Ao calibrarem os pneus das bicicletas A e
B, respectivamente com pressões de calibração pA e pB, os
amigos observam que o pneu da bicicleta A deforma, sob mesmos esforços, muito
menos que o pneu da bicicleta B. Pode-se considerar que as massas de ar
comprimido no pneu da bicicleta A, mA, e no pneu da bicicleta B, mB,
são diretamente proporcionais aos seus volumes.
Comparando
as pressões e massas de ar comprimido nos pneus das bicicletas, temos:
a)
pA < pb e mA < mB
b)
pA > pb e mA < mB
c)
pA > pb e mA = mB
d)
pA < pb e mA = mB
e) pA > pb e mA > mB
10.
(Ita 2019) Em um reservatório são armazenados 1 mol de gás
hélio e 1 mol de gás oxigênio em equilíbrio térmico. Por meio de um orifício de
dimensões muito menores que o comprimento livre médio das espécies gasosas,
inicia-se um vazamento de gás para o exterior. Sobre essa situação são feitas
as seguintes afirmações:
I. No interior do
reservatório, os átomos de hélio têm, em média, energia cinética menor em
comparação à das moléculas de oxigênio.
II. No interior do
reservatório, os átomos de hélio têm, em média, velocidade de translação maior
em comparação à das moléculas de oxigênio.
III. A porção do gás que vaza e a que permanece no interior do reservatório têm a mesma fração molar de hélio.
Assinale
a opção correta.
a)
Apenas a afirmação I é falsa.
b)
Apenas a afirmação II é falsa.
c)
Apenas a afirmação III é falsa.
d)
Há mais de uma afirmação falsa.
e) Todas as afirmações são verdadeiras.
11. (Esc. Naval 2018) Analise a figura abaixo.
Conforme indica a figura acima, uma bolha de hélio sofre um deslocamento vertical na água, do ponto A até o ponto B, onde AB = 10m. Sabendo que a razão (VB / VA) entre os volumes é o dobro da razão (TB / TA) entre as temperaturas. Qual a pressão, em pascal, no ponto B?
Dado:
massa específica da água 103 kg/m3 e g = 10 m/s2
a)
1 · 103
b)
2 · 104
c)
1 · 104
d) 2 · 105
e) 1 · 105
12. (Acafe 2017) Considere o caso abaixo e responda: Qual é a transformação sofrida pelo gás ao sair do spray?
As pessoas com asma, geralmente, utilizam broncodilatadores em forma de spray ou mais conhecidos como bombinhas de asma. Esses, por sua vez, precisam ser agitados antes da inalação para que a medicação seja diluída nos gases do aerossol, garantindo sua homogeneidade e uniformidade na hora da aplicação.
Podemos
considerar o gás que sai do aerossol como sendo um gás ideal, logo, sofre certa
transformação em sua saída.
a)
O gás sofre uma compressão adiabática.
b)
O gás sofre uma expansão adiabática.
c)
O gás sofre uma expansão isotérmica.
d) O gás sofre uma compressão isotérmica.
13. (Unisc 2016) Uma bolha de ar, com volume de 1,5cm3, forma-se no fundo de um lago, a 20m de profundidade, e sobe até atingir a superfície. A pressão atmosférica no local tem valor de 1,0atm e a temperatura do lago é a mesma em qualquer profundidade. Defina a transformação sofrida pela bolha de ar ao se deslocar do fundo até a superfície, o valor da pressão, em atmosferas, sobre a bolha no fundo do lago e qual o volume da bolha ao atingir a superfície.
(Lembre-se que uma coluna de água de 10 m de altura exerce uma pressão de, aproximadamente, 1,0 atm.)
a) Isotérmica, 3,0
atm e 4,5 cm3
b) Isotérmica, 4,5
atm e 3,0 cm3
c) Isotérmica, 2,0
atm e 3,0 cm3
d) Isométrica, 3,0
atm e 4,5 cm3
e) Isobárica, 4,5 atm e 3,0cm3
14. (Fuvest 2016) Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êmbolo pode se movimentar sem atrito, mantendo constante a massa de ar dentro da garrafa, como ilustra a figura. Inicialmente, o sistema está em equilíbrio à temperatura de 27ºC. O volume de ar na garrafa é igual a 600cm3 e o êmbolo tem uma área transversal igual a 3 cm2. Na condição de equilíbrio, com a pressão atmosférica constante, para cada 1ºC de aumento da temperatura do sistema, o êmbolo subirá aproximadamente.
Note
e adote:
-
0 ºC = 273K
-
Considere o ar da garrafa como um gás ideal.
b) 1,4 cm
c) 2,1 cm
d) 3,0 cm
e) 6,0 cm
15. (Ufrgs 2016) Nos gráficos I e II abaixo, p representa a pressão a que certa massa de gás ideal está sujeita, T a sua temperatura e V o volume por ela ocupado.
Escolha a alternativa que identifica de forma correta as transformações sofridas por esse gás, representadas, respectivamente, em I e II.
a) Isobárica e
isocórica.
b) Isotérmica e
isocórica.
c) Isotérmica e
isobárica.
d) Isocórica e
isobárica.
e) Isocórica e isotérmica.
16.
(Ufrgs 2016) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas
do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Segundo
a Teoria Cinética dos Gases, um gás ideal é constituído de um número enorme de
moléculas, cujas dimensões são desprezíveis, comparadas às distâncias médias
entre elas.
As
moléculas movem-se continuamente em todas as direções e só há interação quando
elas colidem entre si. Nesse modelo de gás ideal, as colisões entre as
moléculas são __________, e a energia cinética total das moléculas __________.
a) elásticas – aumenta
b) elásticas – permanece constante
c) elásticas – diminui
d) inelásticas – aumenta
e) inelásticas – diminui
17. (Fgv 2015) O gráfico ilustra o comportamento das pressões (p), em função dos volumes (V), em duas transformações consecutivas, AB e BC sofridas por certa massa de gás encerrada em um recipiente dotado de êmbolo, como o cilindro de um motor à explosão. Sabe-se que há uma relação entre os volumes ocupados pelo gás na transformação AB (VA = 2 . VB), e também entre as pressões pc = 2 . pB = 4 . pA).
É
correto afirmar que as transformações AB e BC pelas quais o gás
passou foram, respectivamente,
b) isotérmica e isobárica.
c) adiabática e isométrica.
d) adiabática e isobárica.
e) isométrica e isotérmica.
18. (Mackenzie 2015)
O diagrama acima mostra as transformações sofridas por um gás ideal do estado A ao estado B. Se a temperatura no estado inicial A vale TA = 300k, então a temperatura no estado B vale
a) 600 K
b) 800 K
c) 750 K
d) 650 K
e) 700 K
19. (Enem 2015) Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.
A
dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a)
a) volume de ar dentro da geladeira
diminuiu.
b) motor da geladeira está funcionando
com potência máxima.
c) força exercida pelo ímã fixado na
porta da geladeira aumenta.
d) pressão no interior da geladeira
está abaixo da pressão externa.
e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.
20.
(Ime 2015)
A figura acima mostra um sistema posicionado no vácuo formado por um recipiente contendo um gás ideal de massa molecular M e calor específico c em duas situações distintas. Esse recipiente é fechado por um êmbolo preso a uma mola de constante elástica k, ambos de massa desprezível. Inicialmente (Situação 1), o sistema encontra-se em uma temperatura T0, o êmbolo está a uma altura h0 em relação à base do recipiente e a mola comprimida de x0 em relação ao seu comprimento relaxado.
Se
uma quantidade de calor Q for fornecida ao gás (Situação 2), fazendo com
que o êmbolo se desloque para uma altura h e a mola passe a estar
comprimida de x, a grandeza que varia linearmente com Q é
a) x + h
b) x - h
c) (x + h)2
d) (x - h)2
e) xh
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