Este documento contém 8 questões sobre gases ideais envolvendo cálculos de pressão, volume e temperatura usando as leis dos gases. A questão 5 pede para calcular as temperaturas em Kelvin e a razão entre as pressões inicial e final de um gás em um pneu de avião cujas temperaturas mudaram de -33°C para 87°C. A questão 7 trata de um gás a 1 atm e 27°C que tem seu volume dobrado quando a temperatura sobe para 327°C, pedindo a nova pressão. A questão 8 envolve um gás confinado em um

1. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 39 (Exercício 07)
Questão 05
O gás de um dos pneus de um jato comercial em voo
Exercício 07 encontra-se à temperatura de -33°C. Na pista,
imediatamente após o pouso, a temperatura do gás
encontra-se a +87°C.
a) Transforme esses dois valores de temperatura para a
Questão 01 escala absoluta.
b) Supondo que se trate de um gás ideal e que o volume
Ar do ambiente, a 27 °C, entra em um secador de do pneu não varia, calcule a razão entre as pressões
cabelos (aquecedor de ar), e dele sai a 57 °C, voltando inicial e final desse processo.
para o ambiente.
Qual a razão entre o volume de uma certa massa de
ar quando sai do secador e o volume dessa mesma Questão 06
massa quando entrou no secador?
Um balão, contendo um gás ideal, é usado para
Questão 02 levantar cargas subaquáticas. A uma certa
profundidade, o gás nele contido está em equilíbrio
A que temperatura se deveria elevar certa térmico com a água a uma temperatura absoluta T0 e a
quantidade de um gás ideal, inicialmente a 300K, para uma pressão P0. Quando o balão sai da água, depois de
que tanto a pressão como o volume se dupliquem? levantar a carga, o gás nele contido entra em equilíbrio
térmico com o ambiente a uma temperatura absoluta T
Questão 03 e a uma pressão P.
Supondo que o gás no interior do balão seja ideal e
Um recipiente de paredes rígidas contém certa sabendo que P0/P = 3/2 e T0/T = 0,93, calcule a razão
massa de um gás perfeito (gás ideal), à pressão P1 e V0/V entre o volume V0 do gás quando o balão está
temperatura T1. Retira-se do gás determinada submerso e o volume V do mesmo gás quando o balão
quantidade de calor, e a temperatura cai à metade do está fora d'água.
valor inicial.
a) Qual o novo valor da pressão do gás? Questão 07
b) Localize nos eixos a seguir os novos valores da
temperatura e da pressão. Esboce um gráfico mostrando
Numa indústria de engarrafamento e liquefação de
como a pressão varia com a temperatura (este resultado
é conhecido como lei de Charles). gases, um engenheiro lida, frequentemente, com
variações na pressão e no volume de um gás devido a
alterações de temperatura. Um gás ideal, sob pressão de
1 atm e temperatura ambiente (27 °C), tem um volume
V. Quando a temperatura é elevada para 327 °C, o seu
volume aumenta em 100%. Nessa situação, a pressão
do gás, em atm, é:
a) 0,5
b) 1,0
c) 1,5
d) 2,0
e) 2,5
Questão 08
Questão 04
Uma massa de certo gás ideal está confinada em um
Ao subir do fundo de um lago para a superfície, o reservatório, cuja dilatação térmica é desprezível no
volume de uma bolha de gás triplica. Sabe-se, ainda,
intervalo de temperatura considerado. Esse reservatório
que a pressão exercida pelo peso de uma coluna de água
de 10,0 metros é igual à pressão atmosférica na região possui, na parte superior, um êmbolo que pode se
em que o lago se localiza. deslocar livremente, conforme ilustra a figura.
a) Qual seria a profundidade desse lago, supondo que a Observando-se o gráfico a seguir, destaca-se que, no
temperatura no fundo fosse igual à temperatura na estado A, o volume ocupado pelo gás é V e a sua pressão
superfície?
é P. Em seguida, esse gás passa por duas
b) Qual seria a profundidade desse lago, supondo que a
temperatura absoluta no fundo fosse 4% menor que a transformações sucessivas e "chega" ao estado C, com
temperatura na superfície? temperatura e pressão, respectivamente iguais a:
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2. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 39 (Exercício 07)
a) 450 K e 3P/2
b) 450 K e 4P/3
c) 600 K e 3P/2
d) 600 K e 4P/3
e) 600 K e 5P/3 Questão 04
Questão 09 a) 20 metros.
b) 18,8 metros.
Seja um mol de um gás ideal a uma temperatura de
Questão 05
400 K e à pressão atmosférica po. Esse gás passa por
uma expansão isobárica até dobrar seu volume. Em 0
seguida, esse gás passa por uma compressão isotérmica a) -33 C = -33 + 273 = 240K
0
até voltar a seu volume original. Qual a pressão ao final 87 C = 87 + 273 = 360K
b)
dos dois processos?
a) 0,5 po P .V P.V
o o
b) 1,0 po =
n .T nT
c) 2,0 po o o
d) 5,0 po P
o P P 360
e) 10,0 po = ⇒ = = 1,5
240 360 P 240
o
Questão 10
Questão 06
Um gás ideal possui, inicialmente, volume V0 e
encontra-se sob uma pressão p0. O gás passa por uma V0/ V = 0,62
transformação isotérmica, ao final da qual o seu volume
torna-se igual a V0/2. Em seguida, o gás passa por uma
transformação isobárica, após a qual seu volume é 2V0. Questão 07
Denotando a temperatura absoluta inicial do gás por T0,
a sua temperatura absoluta ao final das duas Letra B.
transformações é igual a: ⎧1 atm ⎧P
a) T0/4 ⎪ ⎪
b) T0/2 situação inicial⎨V → situação final⎨2 V
c) T0 ⎪300K ⎪600 K
d) 2T0
⎩ ⎩
e) 4T0 Pela equação de Clapeyron, temos:
Po Vo PV 1x V P.2V
= → = → P = 1,0 atm
GABARITO To T 300 600
Questão 01 Questão 08
1,1. Letra D.
Resolução
A lei geral dos gases afirma que P.V/T é constante.
Questão 02
Entre o estado A e B o volume é constante e logo P/T
= constante
1200 K (P/T)A = (P/T)B → P/300 = 2P/T → 1/300 = 2/T → T
= 600 K
Questão 03 Entre o estado B e C a temperature é constante e
logo P.V = constante
(P.V)B = (P.V)C → 2P.V = PC.(3V/2) → 4P/3 = PC
Observe a figura a seguir
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3. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 39 (Exercício 07)
Questão 09
Letra C.
O diagrama a seguir ilustra a situação descrita.
Aplicando a equação geral dos gases:
p A VA pBVB Po Vo p (2 Vo )
o
= ⇒ = ⇒ TB = 2 T0 .
TA TB To TB
p A VA pc Vc po Vo pc Vo
= ⇒ = ⇒ pC = 2p0 .
TA Tc To 2To
Questão 10
Letra E.
Dados: Estado inicial → p = p0; V = V0 e T = T0.
Vo
1ª Transformação → Isotérmica: T1 = T0 e V1 = 2 .
V
p1V1 po Vo p1 o p1
2
= ⇒ ⇒ = po ⇒ p1 = 2po .
T1 To To 2
2ª Transformação → Isobárica: p2 = p1; V2 = 2 V0.
V
p2V2 p1V1 p1 2Vo p1 o 2
2
= ⇒ = ⇒ =
T2 T1 T2 To T2
T2 = 4T0.
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