Questões de Concurso sobre Gás Ideal

Analise o diagrama PV abaixo.

A figura acima exibe, num diagrama PV, um ciclo reversível a que está submetido 2 moles de um gás monoatômico ideal. Sabendo que as temperaturas nos estados A, B e C estão relacionadas por T_C = 3T_B = 9T_A, qual a eficiência do ciclo?

Observe a figura abaixo, que apresenta um diagrama P-V.

Diagrama P-V (pressão x volume)

Um gás ideal, com k = c_p / c_v = 1,4 opera ciclicamente conforme as seguintes transformações termodinâmicas mostradas na figura acima. O processo 1-2 é isocórico, o processo 2-3 é isentrópico e o processo 3-1 é isobárico. Sabendo-se que a relação P₂ / P₁ = α = 5, que é válida para a relação isentrópica $\frac{T_2}{T_3}=\left(\frac{P_2}{P_3}\right)$^((k-1)/k), e considerando 5^(1/1,4) = 3, 16, calcule o rendimento isentrópico da máquina térmica e assinale a opção correta.

Durante um processo termodinâmico de expansão em um gás, observa-se que TV² = constante, onde T é a temperatura, e V é o volume do gás. O trabalho realizado na expansão entre V₀ e 2V₀ é W₁, e o trabalho realizado na expansão entre 2V₀ e 3V₀ é W₂.

Se é válida a relação dos gases ideais, pV = nRT, qual a razão W₂/W₁?

Na figura a seguir, um mol de um gás ideal evolui do estado N para o estado M, obedecendo à lei de Boyle. Sendo P₁ = 2,0x10⁵ Pa, P₂ = 8,0x10⁵ Pa, V₁ = 1,245x10^-3 m³ e R = 8,3 J/mol.K

Um mol de um gás monoatômico ideal se encontra dentro de um recipiente inicialmente a uma temperatura To e sofre uma transformação isobárica, de modo que o seu volume dobra de valor. A quantidade de calor que o gás recebeu nesta transformação é dado por:

Obs.: considere R como a constante geral dos gases.

Analise o gráfico a seguir.

O gráfico acima representa um gás ideal descrevendo um ciclo ABC em um diagrama PxV. Esse ciclo consiste em uma transformação isotérmica seguida de uma transformação isocórica e uma isobárica. Em um diagrama VxT, qual gráfico pode representar o mesmo ciclo ABC?

O gráfico que melhor representa a expansão de uma amostra de gás ideal a pressão constante é:

Considere:

1) a temperatura (T) dada em kelvin (K) e

2) V = volume.

Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, seguida de uma compressão adiabática. A variação total da energia interna do gás poderia ser nula se, dentre as opções abaixo, a transformação seguinte fosse uma

Analise as figuras a seguir.

As figuras acima mostram dois instantes diferentes, t e t', de um mesmo sistema, imerso no ar ao nível do mar. O sistema é constituído por um cilindro, cuja área da base é de 3,0cm², contendo um gás ideal comprimido por um pistão móvel de massa desprezível. No instante t, a base do cilindro está em contato com uma chama que mantém o gás a uma temperatura T. No instante t', a base do cilindro está em contato com uma chama mais intensa que mantém o gás a uma temperatura 2T, e sobre o pistão encontra-se uma massa M que promove um deslocamento do pistão de 2,0cm para baixo. Qual o valor da massa M, em kg?

Dados: g = 10 m/s²

P_o = 10⁵Pa

Uma amostra de n mols de um gás ideal se expande isotermicamente, de modo que o seu volume triplica. Podemos afirmar que a variação da entropia neste processo é igual a:

Dois recipientes A e B de respectivos volumes V_A e V_B = βV_A, constantes, contêm um gás ideal e são conectados por um tubo fino com válvula que regula a passagem do gás, conforme a figura. Inicialmente o gás em A está na temperatura T_A sob pressão P_A e em B, na temperatura T_B sob pressão P_B. A válvula é então aberta até que as pressões finais P_Aƒ e P_Bƒ alcancem a proporção P_Aƒ/P_Bƒ = α, mantendo as temperaturas nos seus valores iniciais. Assinale a opção com a expressão de P_Aƒ

O gráfico que melhor representa a expansão de uma amostra de gás ideal a pressão constante é:

Considere:

1) a temperatura (T) dada em kelvin (K) e

2) V = volume.

Um sistema gasoso constituído por $n$ mols de um gás perfeito passa do estado $x$ para o estado $y$ por meio dos processos distintos 1 e 2 mostrados no esquema a seguir.

Se no processo 2 o sistema realiza um trabalho de 200 J e absorve uma quantidade de calor de 500 J, é correto afirmar que

A teoria cinética dos gases se baseia em quatro postulados; analise-os.

I. O gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e permanente. Cada molécula pode ter velocidade diferente das demais.

II. Cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões (forças normais de contato). A única energia das moléculas é a energia cinética.

III. Todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente que contêm o gás são perfeitamente elásticas. A energia cinética total se conserva, mas a velocidade de cada molécula pode mudar.

IV. As moléculas são infinitamente pequenas. A maior parte do volume ocupado por um gás é o espaço vazio.

Estão corretas as afirmativas

O gráfico que melhor representa a expansão de uma amostra de gás ideal a pressão constante é:

Considere:

1) a temperatura (T) dada em kelvin (K) e

2) V = volume.

Uma câmara hiperbárica é um compartimento selado, de volume constante, onde uma pessoa é submetida a pressões maiores do que a atmosférica. Considere uma câmara hiperbárica com n₁ mols de ar, inicialmente a 1,00 x 10⁵ Pa de pressão, a 300 K. Uma quantidade de ar foi injetada na câmara, que passou a ter n₂ mols à pressão de 6,00 x 10⁵ Pa, a 330 K.

Considerando o ar um gás ideal, a razão $\frac{n_2}{n_1}$ vale aproximadamente,

Um gás ideal, confinado em um recipiente com pistão móvel, sofre uma transformação isobárica, com pressão igual a 1 atm. A temperatura inicial do gás confinado era 37 °C e a sua temperatura final é -3 °C. Considerando V₁ como sendo o volume antes da transformação e V₂ o volume após a transformação, o volume desse gás:

Dois mols de oxigênio, considerado um gás perfeito, ocupam o volume de 3 litros à temperatura de 27 °C. Adotando a constante dos gases perfeitos R = 8,3 J/mol K a pressão do gás é, em pascals,

Um sistema termodinâmico constituído de n mols de um gás perfeito monoatômico desenvolve uma transformação cíclica ABCDA representada no diagrama a seguir.

De acordo com o apresentado pode-se afirmar que

Analise o gráfico abaixo.

Se entre os estados A e B mostrados na figura, um mol de um gás ideal passa por um processo isotérmico. A(s) curva(s) que pode(m) representar a função P = f(V) desse processo, é(são)