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Exercícios sobre a equação de Clapeyron

Esta lista de exercícios aborda a equação de Clapeyron, que relaciona as variáveis de estado de um gás perfeito.

Questão 1

(Uece) Em um gás ideal, a pressão, o volume e a temperatura são relacionados pela equação PV = N.R.T. Para esse gás, a razão entre a pressão e a temperatura é:

a) inversamente proporcional à densidade do gás.

b) não depende da densidade do gás.

c) diretamente proporcional ao quadrado da densidade do gás.

d) diretamente proporcional à densidade do gás.

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Questão 2

(FPS-PE) Um balão contendo gás hélio está na temperatura ambiente (T = 20 ºC ≈ 293 K) e na pressão atmosférica (P = 1,0 atm ≈ 10+5 Pascal). O balão contém 2 mols desse gás nobre. Assuma que o gás hélio comporta-se como um gás ideal e que a constante universal dos gases perfeitos vale: R = 8,31 (J/mol.K). Determine o volume aproximado ocupado pelo gás no interior do balão.

a) 0,50 m3

b) 5,00 m3

c) 2,50 m3

d) 10,00 m3

e) 0,05 m3

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Questão 3

Determine a pressão, em Kpa, exercida nas paredes de um recipiente de 0,5 m3, no qual estão confinados 5 mol de um gás perfeito a 27 °C (300 k).

Dado: Considere R = 8 (J/mol.K)

a) 12

b) 15

c) 20

d) 24

e) 26

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Questão 4

Um gás ideal está confinado em um recipiente cúbico de aresta igual a 0,5 m. A pressão exercida sobre as paredes do recipiente corresponde a 59760 pa. Sabendo que a temperatura do gás é de 300 K, determine o número de moléculas contidas no recipiente.

Dado: Considere R = 8,3 (J/mol.K)

a) 1 mol

b) 2 mol

c) 3 mol

d) 4 mol

e) 5 mol

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra D

Isolando a razão entre a pressão e a temperatura de um gás na equação de Clapeyron, temos:

Sendo o número de mol (N) definido como a razão entre a massa total (m) do gás e a massa molar (M), e sabendo que a massa total pode ser escrita como o produto da densidade pelo volume (m = d.V), temos:

Pode-se notar que a razão da pressão pela temperatura é diretamente proporcional à densidade do gás.

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Resposta Questão 2

Letra E

Aplicando a equação de Clapeyron, temos:

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Resposta Questão 3

Letra D

Aplicando a equação de Clapeyron, temos:

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Resposta Questão 4

Letra C

Aplicando a equação de Clapeyron, temos:

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