Questões de Vestibular de Física - Gás Ideal

A figura acima é composta por dois recipientes: o da esquerda, inicialmente, está preenchido por uma grande quantidade de gás (alta massa específica), enquanto no outro foi constituído um vácuo. Uma válvula, inicialmente fechada, conecta os dois recipientes. O sistema todo está termicamente isolado da vizinhança por paredes rígidas e, consequentemente, nenhuma energia pode ser transferida para o sistema ou retirada do sistema. Quando a válvula é aberta, o gás rapidamente se distribui em todo o recipiente, realizando um processo chamado expansão livre.

De acordo com as informações acima, pode-se garantir, para esse gás, que

Um estudante contou ao seu professor de Física que colocou uma garrafa PET vazia, fechada, no freezer de sua casa. Depois de algum tempo, abriu o freezer e verificou que a garrafa estava amassada. Na primeira versão do estudante, o volume teria se reduzido de apenas 10% do volume inicial; em uma segunda versão, a redução do volume teria sido bem maior, de 50%. Para avaliar a veracidade dessa história, o professor aplicou à situação descrita a Lei Geral dos Gases Perfeitos, fazendo as seguintes hipóteses, que admitiu verdadeiras:

– a garrafa foi bem fechada, à temperatura ambiente de 27 ºC, e não houve vazamento de ar;

– a temperatura do freezer era de –18 ºC;

– houve tempo suficiente para o equilíbrio térmico;

– a pressão interna do freezer tem de ser menor do que a pressão ambiente (pressão atmosférica).

Assim, o professor pôde concluir que o estudante:

Nos manuais de utilização de um automóvel, recomenda- se que os pneus sejam calibrados a cada 15 dias e à temperatura ambiente, apresentando, inclusive, sugestão de intervalos de pressão para cada carga. Em uma região com temperatura ambiente de 30 °C, os pneus atingem 120 °C após duas horas de viagem. Considerando o ar como um gás ideal e desprezando a variação de volume do pneu, o aumento percentual de pressão será da ordem de

Durante a ebulição da água em um recipiente aberto, formam-se muitas bolhas de vapor de 2 mm de diâmetro, em média. A variação da pressão com a profundidade da bolha pode ser desprezada. A quantidade de matéria, em mol, que há no interior de uma bolha é, aproximadamente, de