Questões de Concurso sobre Equação dos Gases Perfeitos

Um cilindro de 41 L contém 20 g de gás hélio. De acordo com a lei dos gases ideais, qual é a pressão aproximada, em atm, no cilindro se a temperatura é de 27 °C?

Dado:constante universal dos gases = 0,082 atm L mol^-¹ K^-¹

Uma amostra de gás ocupando 2 L a 27 ºC exerce pressão de 80 kPa. Considerando que essa amostra seja comprimida até 1 L e resfriada até -3 ºC, qual é a pressão exercida por essa amostra nas condições finais?

Certa amostra de uma mistura de gases com massa total de 140 g é composta por 12 g de He, 64 g de O₂ e 64 g de SO₂. Sabendo que a pressão total é de 1,00 atm, qualé o valor aproximado da pressão parcial de O₂?

A ilustração mostra os cilindros 1, 2 e 3, de volumes iguais, sob a mesma temperatura, contendo os gases: argônio (Ar) – cilindro 1, hélio (He) – cilindro 2 e nitrogênio (N₂) – cilindro 3:

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

A pressão dos gases no cilindro 1 e no cilindro 3 é igual a 1,0 atm; a pressão do gás cilindro 2 é igual a 10 atm.

Considerando que esses três gases podem ser estudados usando-se a equação do gás ideal, a comparação das suas densidades d_Ar, d_He e d_N2, nesses cilindros, é dada por:

Considere a seguinte reação química hipotética, que ocorre em fase gasosa:

2X(g) + W(g) $\to$ Y(g) + Z(g).

Um reator de volume fixo e temperatura constante foi alimentado com 36 atm de uma mistura gasosa composta de X, W e uma substância inerte I, na proporção molar X:W:l igual a 3:2:1. Assinale a alternativa que apresenta a pressão interna no reator (em atm) quando 75% do reagente W forem consumidos.

Em uma certa reação química, obteve-se como um dos produtos uma substância gasosa. Após análise, foi comprovado que tinha em sua massa 80% de carbono e 20% de hidrogênio. Verificou-se também que 0,5 L do gás, nas CNTP, pesava 670 mg. A partir desses valores, considerando a constante dos gases ideais como sendo R = 0,082 L.atm/K.mol, conclui-se que o valor aproximado da massa molar do gás e sua fórmula empírica e molecular, respectivamente, são

Em um recipiente fechado misturam-se, sob condições adequadas de temperatura e pressão, gás nitrogênio (N₂) e gás hidrogênio (H₂), que reagem entre si segundo equação química balanceada:

N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

A mistura inicial é representada na figura a seguir, na qual os círculos escuros representam os átomos de nitrogênio e os círculos claros os átomos de hidrogênio.

De modo a obedecer a lei da conservação da massa, o diagrama que representa uma possível mistura final, após a reação gerar o produto NH₃, é

Atente para o seguinte enunciado sobre gases ideais e assinale a opção cujos itens completam corretamente as lacunas: Os gases ideais são compostos exclusivamente por partículas de dimensões ________¹ que se encontram em movimento ________ ² e em alta velocidade. Nesse tipo de gás, a temperatura e a velocidade de ________³ das partículas são________⁴ . Uma vez que não há interação entre as partículas de um gás ideal, a energia ________ ⁵ desse gás é sempre igual à soma da energia ________⁶ de todas as partículas que o constituem.

Durante a calibração de um reator pressurizado em um laboratório industrial, um gás ideal foi aquecido em um recipiente rígido de 12 L, inicialmente a 300 K e 1,50 atm. Após uma etapa de aquecimento controlado, a temperatura foi elevada a 400 K, mantendo o volume constante e sem perda ou adição de massa gasosa. Considerando o comportamento ideal do gás e as condições fornecidas, determine a nova pressão final no interior do recipiente.

A atmosfera é composta em sua maior parte por nitrogênio e oxigênio, os demais gases estão na faixa de 1% que inclui o argônio, gás carbônico, entre outros. Sabe-se que próximo à superfície da Terra, as partículas de gases estão bem perto umas das outras, ou seja, muito concentradas. À medida que uma pessoa sobe uma montanha e consequentemente se afasta da superfície da Terra, o que ocorre? Assinale a alternativa CORRETA.

Messias estava em uma festa de aniversário e foi estourar um balão de festa, em algumas regiões do país conhecido como bexiga, que estava cheio de ar. Quando o balão estoura, o ar em seu interior se espalha por todo o ambiente, pois é uma mistura de gases que ocupa todo o volume do recipiente em que está contido. Sobre esse estado físico da matéria, assinale a alternativa CORRETA.

No estado de Roraima, o povo indígena Macuxi utiliza fornos de barro para preparar alimentos e produzir cerâmicas, práticas transmitidas por gerações, baseadas em profundo conhecimento sobre o uso controlado do fogo, a escolha de materiais e a percepção sensorial da temperatura. Esses conhecimentos tradicionais envolvem uma compreensão empírica sofisticada de processos, como combustão e dissipação de calor.

Considerando a promoção de uma educação científica intercultural para o público da educação escolar indígena Macuxi, qual alternativa representa uma intervenção que articula o diálogo entre os conhecimentos ancestrais e os conceitos da termodinâmica dos gases de forma contextualizada?

Uma seringa hermética contém 25,0 mL de gás CO₂ à temperatura de 2 °C. Sob pressão constante, a temperatura do gás é elevada para 57 °C. Diante dessas informações e considerando o comportamento ideal para o gás CO₂, assinale a alternativa que apresenta o volume de gás CO₂ após o aumento de temperatura. Dado: 0 °C = 273 K.

Os desodorantes em spray funcionam graças à presença de gases propelentes, que são liberados sob pressão ao se acionar a válvula. Entre os mais utilizados estão o isobutano (C₄H₁₀) e o propano (C₃H₈), ambos inflamáveis e de baixa densidade.

Em um frasco pressurizado, a mistura gasosa está a 300 K e apresenta as seguintes pressões parciais:

𝑝_𝐶4𝐻10 = 0,60 𝑎𝑡𝑚

𝑝_𝐶3𝐻8 = 0,40 𝑎𝑡𝑚

A pressão total é 1 atm. Utilize as massas atômicas:

C = 12 g·mol⁻¹ e H = 1 g·mol⁻¹.

Considere o comportamento de gás ideal e a constante

𝑅 = 0,082 𝑎𝑡𝑚. 𝐿. 𝑚𝑜𝑙⁻¹𝐾⁻¹.

Nessas condições, a densidade mais aproximada da mistura gasosa é:

Uma usina petroquímica realiza a conversão de monóxido de carbono e gás hidrogênio em metanol por meio da seguinte reação química:

CO(g) + H₂ (g) → CH₃ OH(g)

Um químico foi designado para calcular a quantidade de metanol produzida em um reator de 2000 L, no qual foram introduzidos 500 L de CO(g) e 1200 L de H₂(g), sob temperatura de 400 K e pressão de 8 atm. Considerando que os gases se comportam idealmente e que a reação ocorre até o consumo completo do reagente limitante, determine o volume final de metanol formado e assinale a alternativa correta.

A combustão completa do metano (CH₄) resulta em:

Uma amostra de 4 mg de gás hélio está confinada em um frasco de 50 mL à 27 °C. Uma segunda amostra de 280 mg de argônio está confinada em outro frasco de 500 mL. Para que a pressão do argônio seja a mesma pressão do hélio, a temperatura da segunda amostra, em °C, será, aproximadamente, de

O diagrama de fases T × x1 × y1, para uma mistura binária ideal 1 + 2 à pressão constante de 1 bar, é apresentado na Figura 3.

Figura 3: Diagrama T × x₁ × y1 à pressão de 1 bar.

Fonte: Smith; Ness; Abbott, 2007. p. 260.

Sobre o comportamento da mistura binária 1 + 2, no que tange às variações de temperatura, das frações molares e da energia de Gibbs, são feitas as seguintes afirmativas:

I. A uma temperatura abaixo das temperaturas de saturação dos componentes 1 e 2, a mistura existe como um líquido sub-resfriado para qualquer fração molar, evidenciando que a energia de Gibbs do líquido é menor que a do vapor em todo intervalo de composição.

II. A 50°C, a mistura 1 + 2 está em equilíbrio líquido-vapor, se as frações molares de líquido e de vapor correspondem aproximadamente a x₁ = 0,38 e y₁ = 0,75.

III. A uma temperatura acima das temperaturas de saturação dos componentes 1 e 2, a mistura existe como vapor superaquecido, uma vez que as energias de Gibbs do líquido e do vapor são iguais para todo intervalo de composição.

IV. A curva inferior, identificada como T - x₁, corresponde à curva de ponto de orvalho, enquanto a curva superior, identificada como T - y₁ corresponde à curva do ponto de bolha.

Estão corretas apenas as afirmativas

Um cilindro de aço contendo gás Oxigênio (𝐎_𝟐) possui um volume interno de 20 L e está submetido a uma pressão de 1,5 atm sob temperatura de 27 ºC. Considerando o comportamento de gás ideal, assinale a alternativa que apresenta a temperatura, em graus Celsius, do gás oxigênio quando a pressão no cilindro for elevada para 2,0 atm e o volume for reduzido para 18 L.

(Dado: T (K) = T (°C) + 273.)

O nitrato de amônio é um precursor de explosivos. No ano de 2020, na cidade de Beirute, no Líbano, uma enorme quantidade desse reagente sofreu uma reação de decomposição, gerando um grande volume de gases que ocasionaram abissal destruição na cidade. A reação pode ser representada pela equação não balanceada:

Considerando-se gases ideais, nas condições de 127 °C e 1 atm, o volume gasoso produzido pela decomposição completa de 1,6 kg de nitrato de amônio é:

Dado: R = 0,082 atm L mol^-1 K ^-1