Questões de Vestibular de Física - Transformações Gasosas

A termodinâmica é um importante ramo da física que estuda, dentre outros assuntos, as trocas de calor. Como exemplo desses processos, é possível citar uma roupa secando no varal ou, mesmo, o aquecimento de água para fazer um café. Sobre os conceitos relacionados à termodinâmica, é correto afirmar que 

Os pulmões fazem parte do sistema respiratório, desempenhando um importante papel nas trocas gasosas, que são vitais para o bom funcionamento de nosso corpo. Eles apresentam formato cônico e estão localizados na caixa torácica. Os pulmões apresentam alvéolos pulmonares, pequenas bolsas parecidas com favos de mel, que podem ser encontrados em colmeias. As trocas gasosas entre os pulmões (meio interno) e o ambiente (meio externo) ocorrem por diferença de pressão. A esse respeito, é correto afirma que

Um gás ideal está sob temperatura T, volume V e pressão 100 kPa. Reduzindo-se a pressão para 20 kPa e mantendo-se a temperatura constante, o volume do gás passará a ser

Além da elevação do nível dos oceanos, o derretimento do gelo no Ártico tem como consequência a liberação de gás metano preso no gelo. Lançado na atmosfera, este gás potencializa o efeito estufa e favorece o aquecimento global. Imagine que uma bolha de 10 cm³ deste gás se forme no fundo de um lago onde a temperatura é –23 °C e a pressão é de 5 atm. Considerando o metano como um gás ideal, é correto dizer que o volume da bolha, em cm³ , quando ela estiver ligeiramente abaixo da superfície onde a temperatura for de –13 °C e a pressão de 1 atm será igual a

Nos gráficos I e II abaixo, p representa a pressão a que certa massa de gás ideal está sujeita, T a sua temperatura e V o volume por ela ocupado.

Escolha a alternativa que identifica de forma correta as transformações sofridas por esse gás, representadas, respectivamente, em I e II.

Ao sofrer uma expansão isobárica, uma amostra de gás ideal realiza trabalho sobre um projétil de 0,05 kg que, partindo do repouso, é lançado verticalmente para cima atingindo uma altura máxima de 40 m. Considerando que o volume da amostra era de 0,0003 m³ no início da expansão e de 0,0008 m³ no fim, dada a aceleração da gravidade de 10 m/s² e desprezando perdas de energia, a pressão do gás durante a expansão, em Pa, era igual a

Uma máquina térmica utiliza um mol de gás ideal diatômico para realizar ciclo ABCA. O ponto A está sobre a isotérmica T₁, e os pontos B e C estão sobre a isotérmica T₂, como mostra a figura ao lado. Sobre esse tema, analise as seguintes afirmativas e assinale a CORRETA.

Nos museus, algumas peças são hermeticamente conservadas em redomas de vidro contendo gases nobres, tal como o argônio que, por ser inerte, previne processos de oxidação. Em um museu, os diretores constataram que, ao longo do tempo, as partes metálicas de um relógio fabricado por volta de 1950 estavam sendo oxidadas, indicando que, além do gás argônio, havia gás oxigênio dentro da redoma. Um experimento foi realizado com o intuito de determinar a presença de gás oxigênio dentro da redoma. Para tanto, 10,0 L da mistura gasosa contida na redoma foram coletados com uma seringa hermética, sendo que 5,0 L da mistura foram transferidos para um frasco com capacidade volumétrica de 30,0 L contendo 1,0 g de gás hidrogênio. Em seguida, fez-se passar uma faísca elétrica pela mistura resultando na reação entre gás hidrogênio e oxigênio, sem excesso de reagentes com formação de água na fase gasosa.
Sabendo que não houve variação da temperatura (298 K) e do volume do frasco, e que a pressão final no frasco foi de 2,0 atm, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a quantidade, em mols, de argônio e de oxigênio contidos na alíquota de 5,0 L da seringa.
Dados: Massa atômica doH=1u R = 0,082 atm.L.K−1.mol−1

Um sistema de massa constante, constituído por um gás ideal, está no estado inicial de volume V₀ , pressão P₀ e temperatura T₀ . Quando o sistema evolui para um novo estado de volume V₀/2 e pressão P₀/2 , sua temperatura é

O aerossol é um método de tratamento milenar e natural, desenvolvido pela ciência médica moderna e feito com ferramentas tecnológicas eficazes: o nebulizador. A nebulização é um pequeno recipiente de plástico (ampola), que é preenchido com uma solução de medicamento. Um compressor elétrico produz um fluxo de ar (ou oxigênio) de alta velocidade que é empurrado para a periferia de um tubo contendo a solução médica, por Venturi um efeito sol é produzido. Dessa forma, o nebulizador transforma uma solução médica em uma névoa fina que pode ser inalada para os pulmões através de um bocal ou máscara.

Fonte: http://www.norditalia.biz/pt

Durante o processo de nebulização, observa-se que o recipiente de plástico sofre uma redução da temperatura devido ao resfriamento da solução medicamentosa no seu interior. Tal efeito pode ser justificado, por se tratar de uma transformação gasosa classificada como

O gás carbônico, nas concentrações em que normalmente está presente na atmosfera, não é um gás tóxico, isto é, não produz danos diretos à saúde. Por que, então, devemos nos preocupar com o aumento da emissão de CO2, que tem ocorrido devido à queima de combustíveis fósseis?

Os meios de comunicação têm-nos alertado continuamente a respeito da ameaça de aquecimento global provocado pelo efeito estufa. Com relação a essa ameaça, é correto afirmar que

Sabe-se que a temperatura típica do planeta Terra vale 293 K. Cálculos mostram que, para um planeta reter certo gás por bilhões de anos, a velocidade média de suas moléculas deve ser menor do que 1/6 da velocidade de escape do planeta. Sendo a velocidade de escape no planeta Terra de 11,2 km/s e a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol _ˑ K, pode-se concluir que a nossa atmosfera contém predominantemente

Dados: Massas Molares (M_H = 2 g/mol e M_O = 32 g/mol)

A teoria cinética dos gases apresenta um modelo microscópico para o gás ideal.

De acordo com essa teoria, as moléculas de um gás

Considerando um gás ideal sofrendo o processo termodinâmico AB, conforme representado no gráfico, conclui-se que o trabalho realizado no processo AB, em J, é igual a

Um gás ideal é submetido a uma transformação adiabática reversível, em que a quantidade de mols do gás se mantém sempre constante durante todo o processo.

Sobre essa situação, afirma-se:

A observação de alguns corpos celestes tem se tornado difícil em grandes centros urbanos, principalmente por conta da poluição luminosa produzida. Os rastros luminosos deixados no céu pelas estrelas cadentes, por exemplo, são mais facilmente observados em locais ermos e distantes das cidades. As estrelas cadentes são, na verdade, meteoros cujas velocidades medidas são da ordem de milhares de quilômetros por hora. Erroneamente se atribui o aquecimento das regiões próximas ao meteoro ao atrito entre ele e a atmosfera, mas a principal razão desse aquecimento é a _________ do ar atmosférico logo à frente do meteoro.

Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,

Note e adote:

Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;

Massa molar da água = 18 g/mol;

Densidade da água = 1 g/mL.

No diagrama P x V da figura, A, B e C representam transformações possíveis de um gás entre os estados I e II.

Com relação à variação ΔU da energia interna do gás e ao trabalho W por ele realizado, entre esses estados, é correto afirmar que

Um pequeno copo é virado na superfície de um lago, onde o volume V de ar contido no copo está na pressão atmosférica. O copo é baixado até a profundidade H, onde o volume de ar dentro do copo se torna V/2, como mostrado na figura.

Este processo é lento, e a temperatura do copo e da água pode ser considerada como constante. Considerando o ar um gás ideal, calcule a profundidade H, em m.