Questões de Concurso sobre Gás Ideal

Para qual dos seguintes processos termodinâmicos o aumento da energia interna de um gás ideal é igual ao calor adicionado ao gás?

A função de distribuição de magnitude de velocidades possíveis de um gás hipotético é expresso por 𝐹(𝑣) = $\frac{\left(v^2-v.v_0\right)}{6.v_0^3}$ . Tendo em vista que esse gás obedece à relação de Boltzmann, 𝑆 = 𝑘_𝐵 𝑙𝑛(𝐹(𝑣)), qual expressão representa a variação de entropia que o sistema sofre ao passar do estado de equilíbrio 3. 𝑣₀ para o estado, também de equilíbrio, 2. 𝑣₀?

Uma amostra de certo gás ideal encontra-se confinada em um recipiente cilíndrico dotado de uma base móvel, podendo alterar seu volume interno. O sistema recebe calor de uma fonte externa e o gás passa pela transformação A → B mostrada no diagrama qualitativo da pressão (p) versus volume (V).

Ao final do processo, o gás terá realizado um trabalho, em função de p e de V, dado por __________ e sua temperatura absoluta terá sofrido um aumento de __________.

A alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas acima é

Em um processo isotérmico a uma temperatura T = 280 K, a pressão P de uma amostra de gás ideal é reduzida de P_i = 450 Pa a P_f = 150 Pa, onde P_i e P_f são, respectivamente, as pressões inicial e final. Sendo n = 0,05 o número de mols do gás ideal em questão, é CORRETO afirmar que a variação de entropia neste processo é aproximadamente de:

(Dado: considere R = 8,31 J/mol.K como a constante universal dos gases. Use, se necessário, ln(2) = 0,69 e ln(3) = 1,09.)

O número de mols de moléculas do gás é igual a 20.

Considerando-se que um número de moléculas n de um gás ideal ocupe um volume de 10 m³, a certa temperatura e pressão, é correto afirmar que, caso a sua pressão inicial seja reduzida pela metade e a temperatura inicial dobre, o novo volume ocupado por esse gás, em L, será de 4.10⁴.

A variação da energia interna é igual a 3,6 . 10⁴ J.

O gráfico pressão (P) por volume (V) a seguir representa uma série de transformações termodinâmicas pelas quais passam uma amostra de gás ideal em uma máquina térmica.

Assinale entre as alternativas, aquela que indica corretamente uma única mudança no ciclo representado no gráfico que aumentará o rendimento dessa máquina térmica.

Considere uma dada massa gasosa de um gás perfeito que pode ser submetida a três transformações cíclicas diferentes I, II e III, como mostram os respectivos diagramas abaixo.

O gás realiza trabalhos totais τ_I, τ_II e τ_III respectivamente nas transformações I, II e III.

Nessas condições, é correto afirmar que

Considere que um recipiente que é construído de um material indilatável contém um gás perfeito, que exerce uma pressão de 500kPa quando a temperatura é de 47°C.

A qual temperatura a pressão no interior do recipiente será de 380kPa?

Um gás ideal sofre uma transformação adiabática em que o meio externo realiza um trabalho sobre o gás. Podemos afirmar que, nesta transformação,

Um balão deve ser preenchido com hélio e é usado para suspender no ar uma carga de massa 300 kg. Se negligenciarmos a massa do balão, qual das seguintes alternativas apresenta o volume mais aproximado de hélio necessário? (Considere a densidade do ar de 1,29 kg/m³ e a densidade do hélio de 0,18 kg/ m³)

Um gás ideal monoatômico possui uma temperatura inicial de 400 K. A partir da condição inicial, ele é submetido a duas expansões distintas, uma adiabática e outra isotérmica, de tal maneira que realiza a mesma quantidade de trabalho nos dois processos. Na expansão adiabática, a temperatura final é de 215 K.

Qual o valor mais próximo do quociente entre o volume final e o volume inicial na expansão isotérmica?

Em relação à Termodinâmica, assinale a opção INCORRETA.

Determinada quantidade de gás ideal está confinada em um recipiente de volume constante, a uma temperatura inicial T₀. Sabendo que, se a temperatura desse gás aumentar em 1 ºC a pressão à qual ele fica submetido aumenta em 0,4%, a temperatura inicial T₀ é de

Um carro-tanque, cujo volume é de 24 m³, transporta um certo gás, mantendo a temperatura constante de 20 ºC, a uma pressão de 2 atm. Chegando ao seu destino, o gás foi transferido para um reservatório de 60 m³, mantido a uma temperatura de 293 K. Assim, é correto afirmar que:

Uma amostra de um gás ideal realiza uma sequência de transformações termodinâmicas (AB, BC, CD e DA) conforme o gráfico pressão (P) em função do volume (V) a seguir.

Assinale a alternativa que indica corretamente as transformações termodinâmicas pelas quais a energia interna da amostra aumentou.

Um mol de gás perfeito e monoatômico sofre uma transformação adiabática em que a variação da energia interna entre os estados inicial e final é 300R onde R é a constante universal dos gases perfeitos. Se a temperatura do gás no estado final é igual a 300K, assinale a opção que fornece a temperatura do gás no estado inicial.

De acordo com as leis da termodinâmica é possível provar que a energia interna de um gás ideal depende exclusivamente da sua temperatura. Para um gás ideal, monoatômico, que sofre uma variação de temperatura ?T, é correto afirmar:

Um gás ideal sofre uma transformação isobárica cuja pressão é 10 N/m², alterando de volume de 2 m³ para 6 m³. Sendo assim, assinale a opção que fornece o trabalho, em joules, realizado pelo gás sobre o ambiente.