Físico - Prova - Química, Notas de estudo de Química. Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
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Corcovado12 de Março de 2013

Físico - Prova - Química, Notas de estudo de Química. Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)

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Apostilas e exercicios de Química sobre o estudo do Físico, prova.
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1ª Prova – Físico Química 1A - UFAM

1ª Prova – Físico Química 1A - UFAM

3 de abril de 2012

Nome:______________________________________________________

1 - (1 ponto) - Um gás perfeito à temperatura T, ocupa um recipiente fechado de volume V

exercendo a pressão P sobre suas paredes internas. Esse gás é aquecido até a temperatura

final 3T enquanto o volume final equivale à metade do volume inicial. Calcule a pressão final do

gás.

2 - a) (0,5 ponto) Faça o esboço dois gráficos que mostram respectivamente o comportamento

da pressão versus o volume para isotermas do gás ideal e do gás real em várias temperaturas.

b) (0,5 ponto) Indique nos gráficos que você esboçou no item anterior: o sentido no qual as

isotermas se deslocam com o aumento da temperatura, a isoterma referente à temperatura

crítica do gás.

3 - (2.0 pontos) Um recipiente com o formato de um prisma regular de base circular de raio r

contém um mol de um gás ideal. Este recipiente é fechado por um êmbolo que pode se

deslocar ao longo das paredes internas do recipiente em função da variação do volume do gás.

Considere que ocorra uma expansão do gás de forma que o êmbolo efetue um deslocamento

dz contra uma pressão externa constante igual a pop que se opõe ao movimento do êmbolo.

a) Calcule o trabalho realizado ao longo da expansão descrita no enunciado acima. Esta

expansão é reversível ou irreversível?

Como a pressão é constante ao longo da expansão do gás, escrevemos:

Avisos: 1 – É proibida a comunicação entre estudantes durante a prova, 2 – O estudante deve ter consigo apenas lápis, borracha, caneta e calculadora científica comum (outros pertences, incluindo estojo e anotações devem ficar na frente da sala), 3 – Celulares e calculadoras HP devem permanecer desligados ao longo da prova, 4 – A violação desses avisos e a configuração de fraude anula o valor desta avaliação. 5 – A prova pode ser feita a lápis, apenas a resposta deve ser deixada à caneta. 6 – Questões com rasura serão integralmente anuladas.

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1ª Prova – Físico Química 1A - UFAM

3 de abril de 2012

b) Calcule o trabalho realizado ao longo da mesma expansão realizada em condições

reversíveis.

Ao longo dos estágios da expansão do gás, o sistema permanece no equilíbrio

termodinâmico e, portando, a pressão é dada pela equação dos gases ideais:

c) Esboce um gráfico pversusV para as transformações reversível e irreversível sofridas

pelo gás e identifique geometricamente o trabalho calculado nos itens a e b.

4 – (2 pontos) a) A equação de Van der Waals foi proposta em 1873 para explicar alguns

fenômenos dos gases reais.

O modelo proposto possui dois parâmetros empíricos: as constantes a e b que variam em

função do gás. Explique o significado dos parâmetros a e b.

A constante b foi introduzida para corrigir a ausência de volume na equação dos gases ideais.

Considerando a equação dos gases ideais, pV = nRT, se a temperatura, T, tende a zero, o

volume, V, também tende a zero.

O termo a foi introduzido para corrigir a ausência das interações na equação dos gases ideais,

as quais são proporcionais à densidade de partículas, n/V.

5 - (2.0 pontos) Uma amostra de 2,00 mol de um gás ideal com CV,m = 5R/2, inicialmente a p1 =

111 kPa e T1 = 277 K, é aquecida reversivelmente, até 400 K, a volume constante. Calcular a

pressão final, ΔU, q e w.

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1ª Prova – Físico Química 1A - UFAM

3 de abril de 2012

6 - (2.0 pontos) Uma fita de magnésio metálico de 15 g é lançada num bécher com ácido

clorídrico diluído.

a) Escreva a equação completa e balanceada da reação química entre o magnésio

metálico e o ácido clorídrico.

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

b) Calcular o trabalho realizado pelo sistema em consequência da reação. A pressão

atmosférica é de 1,0 atm e a temperatura de 25 °C.

Como instante inicial não havia H2, o volume

inicial, Vi, no cálculo de w é igual a zero. De

acordo com a estequiometria da reação,

Dados:

1L = 1 dm 3 = 10

-3 m

3

1 atm = 760 torr = 1,01325 x 10 5 Pa

Constante dos gases: 8,31 J.K -1

.mol -1

8,20.10 -2

L.atm.mol -1

.K -1

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