Gases exercícios

estudo dos gases

1. ESTUDO DOS GASES








Professor Fábio Oisiovici



EXERCÍCIOS DE SALA

2. 01.


02.
Em uma sala fechada dois recipientes contendo gases estão separados de
uma distância de 18 metros. Sabendo que no canto esquerdo o recipiente
contém um gás de cheiro desagradável de massa molecular 108g/mol e na
outra extremidade o recipiente contém um gás cheiroso de massa
molecular 12g/mol. A que distância da extremidade A uma pessoa deve
ficar para sentir simultaneamente o cheiro de ambos os gases quando os
recipientes são abertos ao mesmo tempo.

A) 4,5 metros.
B) 9,0 metros.
C) 12 metros.

3. D) 16 metros.
E) 17,5 metros.

03.
Uma empreiteira que construía uma ferrovia divulgou uma previsão para a
realização de um determinado trecho:

Qual dos fenômenos descritos pelas Ciências Naturais apresenta
comportamento matemático semelhante ao encontrado na tabela que
essa empresa divulgou?
a) A desintegração de certa massa de material radioativo por
transmutação.
b) A transformação isotérmica de uma quantidade fixa de gás.
c) A liberação de calor devido à queima da madeira.
d) O aumento da pressão hidrostática com a profundidade.
e) A velocidade de dispersão de gases tóxicos no ar atmosférico com a
temperatura.
04.
O mergulho livre é um esporte democrático. Mesmo com um pequeno
investimento, e muitas vezes com um pouco de curiosidade, você já
consegue praticar uma das modalidades do mergulho. Isto significa que à
medida que o mergulhador realiza sua submersão ou retorno a superfície,
as modificações na pressão ambiental comprime ou dilata os gases no
interior das cavidades aéreas, requisitando alguns cuidados por parte do
praticante.

4. O esquema a seguir relaciona a redução do volume ocupado pelo ar
dentro dos pulmões em função da pressão, em ATA, atmosfera absoluta,
mantendo-se a temperatura constante:

Com base nas informações fornecidas e sabendo que um indivíduo, ao
nível do mar, apresenta uma capacidade pulmonar de 5,0L , qual o volume
ocupado por essa mesma quantidade de ar a uma profundidade de 15
metros, praticando esse tipo de mergulho?
A) 1.5L
B) 2,0L
C) 2,5L
D) 3,0L
E) 5,0L
05.
Deve-se cuidar dos pneus dos carros para manter a segurança e também
evitar uma degradação mais rápida que resulta em gastos desnecessários.
Pneus murchos podem também gerar derrapagens, instabilidade em pista
molhada e estouro.
Um motorista calibrou os pneus do seu carro à temperatura de 27 °C.
Depois de rodar bastante, ao medir novamente a temperatura, encontrou
um resultado 15% superior ao valor da calibração inicial. A temperatura
do ar comprimido deve ter atingido:
a) 72 °C

5. b) 320 K
c) 360 °C
d) 300 K
e) 32°C

EXERCÍCIOS DE CASA
01.
Ar é o nome da mistura de gases que compõem a atmosfera da Terra. O ar
é composto principalmente de nitrogênio, oxigênio e argônio, que juntos
constituem a maior parte dos gases da atmosfera. Os demais gases
incluem gases de efeito estufa como vapor de água(H2O), dióxido de
carbono(CO2), metano(CH4), óxido nitroso(N2O) e ozônio(O3).
Dados: Massas molares em g/mol: H=1, O=16, C=12, N=14.
Considerando idênticas condições de temperatura e apenas os gases
existentes em menor concentração no ar atmosférico, qual deles seria
capaz de se espalhar por uma determinada área em menor tempo?
A) vapor d’água.
B) dióxido de carbono.
C) metano.
D) óxido nitroso.
E) ozônio.
Gaba C
02.
Na forma mais simples de se configurar um sistema de aerosol você
despeja o produto líquido, lacra a lata e em seguida bombeia o gás
propelente através do sistema de válvula. O gás é bombeado sob alta

6. pressão, comprimindo o produto líquido com muita força. Você pode ver
como o sistema funciona no diagrama abaixo.

Nessa lata um longo tubo plástico vai do fundo até o sistema de válvula no
topo. A válvula, nesse diagrama, possui um desenho muito simples. Ela
possui uma pequena peça na ponta com um estreito canal passando
através dela. Uma mola empurra a ponta da peça para cima e, com isso, a
entrada do canal fica bloqueada por um lacre. Quando empurramos o
pino para baixo, a entrada escorrega para baixo do lacre, abrindo a
passagem do interior para o exterior da lata. O gás propelente de alta
pressão, impele o produto líquido até o topo do tubo de plástico e daí
para fora através do bocal. O estreito bocal serve para borrifar o líquido
que flui por ele, quebrando-o em pequenas gotículas que formam um fino
spray.
( http://ciencia.hsw.uol.com.br/latas-de-aerosol2.htm )
Do ponto de vista científico, qual desses princípios é verificado na
fabricação e no funcionamento do sistema descrito anteriormente?
A) Ao empurrar o pino para baixo, o propelente movimenta-se
espontaneamente de um lugar de menor pressão para um lugar de maior
pressão.
B) No momento em que o pino é empurrado para baixo e o produto
líquido não é mais retirado da lata do aerosol, não existe mais matéria
dentro do recipiente.

7. C) Triplicando-se a quantidade de moléculas de gás propelente que se
encontra em contato com o líquido, a pressão será triplicada
independente do fato da temperatura permanecer constante.
D) Dobrando-se a quantidade do produto líquido dentro do recipiente,
mantendo-se a temperatura e a quantidade de propelente constantes, a
pressão exercida pelo gás será o dobro da inicial, desprezando-se a
solubilidade do gás no líquido.
E) Aquecendo-se uma lata “vazia” de aerosol, quando a temperatura
absoluta dobrar, o volume do recipiente também será dobrado, segundo
a lei de Boyle.
Gaba D

03.

04.
Analise o esquema a seguir.

8. Ao se introduzir uma bolha de gás na base do cilindro, ela inicia sua
ascensão ao longo da coluna de líquido, à temperatura constante. A
pressão interna da bolha e a pressão a que ela está submetida,
respectivamente,
a) aumenta e diminui.
b) diminui e diminui.
c) aumenta e permanece a mesma.
d) permanece a mesma e diminui.
e) diminui e permanece a mesma.

Gaba B

05.
Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação
solventes e propelentes inflamáveis. Por essa razão, as
embalagens utilizadas para a comercialização do produto fornecem
no rótulo algumas instruções, tais como:

- Não expor a embalagem ao sol.
- Não usar próximo a chamas.
- Não descartar em incinerador.

9. Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador
a 25 ºC e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 ºC, a
lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o
aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata
era
a) 1,0 atm.
b) 2,5 atm.
c) 3,0 atm.
d) 24,8 atm.
e) 30,0 atm
gaba C

06.
O Brasil é um grande exportador de frutas frescas, que são
enviadas por transporte marítimo para diversos países da Europa.
Para que possam chegar com a qualidade adequada ao consumidor
europeu, os frutos são colhidos prematuramente e sua completa
maturação ocorre nos navios, numa câmara contendo um gás que
funciona como um hormônio vegetal, acelerando seu
amadurecimento. Esse gás a 27 C tem densidade 1
1,14 g L

 sob
pressão de 1,00 atm. A fórmula molecular desse gás é
Dado: 11
R 0,082 atm L mol K

  
a) Xe.
b) 3
O.
c) 4
CH .
d) 24
C H .
e) 24
N O .

gaba D
07.

10. Os gases perfeitos obedecem a três leis bastante simples: a lei de Boyle, a
lei de Gay-Lussac e a lei de Charles, formuladas segundo o
comportamento de três grandezas que descrevem as propriedades dos
gases: o volume (V), a pressão (p) e a temperatura absoluta (T).
O número de moléculas influencia a pressão exercida pelo gás, ou seja, a
pressão depende também, diretamente, da massa do gás. Considerando
esses resultados, Paul Emile Clapeyron (1799-1844) estabeleceu uma
relação entre as variáveis de estado com esta expressão matemática: pV nRT,
onde n é o número de mols, e R é a constante universal dos gases
perfeitos.
Ao calibrar um pneu, altera-se o número de moléculas de ar no interior
dele. Porém, a pressão e o volume podem, também, sofrer modificação
com a variação da temperatura.



O gráfico pressão versus volume, que representa uma transformação
isotérmica de uma quantidade fixa de um gás perfeito, é o

11. a)
b)
c)
d)
e)

gaba B

08.

12. Gaba B


EXERCÍCIOS DE SALA
01.
Para determinar a massa molar de uma substância desconhecida, porém
líquida, pura e com ponto de ebulição inferior a 100
o
C, pode-se utilizar
uma técnica que consiste em introduzir a amostra em um bulbo de Dumas
e submetê-lo a aquecimento em banho-maria.

13. Um experimento nesse procedimento forneceu os seguintes resultados:
massa de vapor = 16 g; volume do bulbo = 8000mL ; pressão = 0,82 atm e
temperatura = 87
o
C.
Considere R = 0,082 atm.L.mol
−1
.K
−1
, qual a massa molar da substância?
A) 576g/mol.
B) 57g/mol.
C) 65g/mol.
D) 72g/mol.
E) 112g/mol.
02.
Em algumas situações, é necessário transportar as amostras gasosas para
os laboratórios para fazer as análises químicas necessárias para identificar
os compostos presentes e suas concentrações. Como os gases estão,
normalmente, em concentrações baixas, é necessário que sejam
armazenados volumes bem maiores do que para os líquidos, que podem
ser feitos em tanques que suportem pressões mais altas. Considerando
que um tanque possua um volume de 2 litros, qual será a pressão de uma
amostra de 1 mol de gás na temperatura de 0°C ?

(Dado: R= 0,082 atm.L/molK ou 62,3 mmHg.L/mol.K )
a) 10 bar
b) 0,9 atm
c) 1 atm

14. d) 11,35 atm
e) 700 mmHg
gaba D

03.
O ar, na forma pura e totalmente seca, somente é obtido em laboratório.
Na natureza o ar conterá uma quantidade de vapor de água(H2O), o que
lhe confere certo grau de umidade, além das impurezas resultantes de
atividades Vulcânicas e de Gêiseres. O diagrama a seguir mostra a
composição do ar, em porcentagem em mol.


Dados: Massas molares em g/mol: H=1, O=16, S=32, C=12, N=14.
Admitindo que os gases que são encontrados e lançados na atmosfera
apresentam comportamento ideal, verifica-se que a densidade do ar
atmosférico
A) aumenta com o aumento da umidade provocada por ação de gêiseres.
B) diminui com uma redução da concentração de vapor d’água nele
existente.
C) aumenta quando gás SO3 é lançado por vulcões na atmosfera.
D) diminui quando gás SO3 é lançado por vulcões na atmosfera.
E) diminui quando gás CO2 é lançado por vulcões na atmosfera.

15. Gaba C

04.
A arte de confeccionar e soltar balões de papel impulsionados por ar
quente é muito antiga e tem sua origem na China. O primeiro registro que
se tem notícia remonta ao ano de 1306, na comemoração da coroação do
imperador chinês Fo-Kien. O costume foi incorporado pelos italianos,
tornando-se comum na Europa. Em Portugal, pequenos papéis com
pedidos aos santos eram escritos e amarrados nos balões, mas a principal
utilidade era informar á toda região que os festejos haviam começado. No
Brasil, a prática foi incluída na cultura nacional em 1583, através dos
colonizadores portugueses, e sua realização se dava entre maio e agosto,
no chamado período junino. Durante esses meses, o ar seco e as estiagens
tomam conta de algumas partes do país, tornando o lançamento de
balões juninos, algo muito perigoso, podendo ocasionar incêndios
florestais ou em áreas urbanas.
( http://www.reporterjunino.com.br/2012/noticias/424-baloes-juninos-
tradicao-encanto-e-perigo )
É a variação da densidade do ar dentro dos balões que fazem com que
eles subam ou desçam. Essa propriedade depende, para um determinado
sistema gasoso, da temperatura e da pressão. Qual dos diagramas a seguir
representa a variação da densidade do ar(d) em função da temperatura
absoluta(T), mantendo-se a pressão constante?

16. Gaba D
05.
A maior parte dos mergulhos recreativos é realizada no mar, utilizando
cilindros de ar comprimido para a respiração.
Sabe-se que:
I. O ar comprimido é composto por aproximadamente 20% de O2 e 80% de
N2 em mol.
II. A cada 10 metros de profundidade, a pressão aumenta de 1 atm.
III. A pressão total a que o mergulhador está submetido é igual à soma da
pressão atmosférica mais a da coluna de água.

17. IV. Para que seja possível a respiração debaixo d’água, o ar deve ser
fornecido à mesma pressão a que o mergulhador está submetido.
V. Em pressões parciais de O2 acima de 1,2 atm, o O2 tem efeito tóxico,
podendo levar à convulsão e morte.
A profundidade máxima em que o mergulho pode ser realizado
empregando ar comprimido, sem que seja ultrapassada a pressão parcial
máxima de O2, é igual a:
A) 12 metros.
B) 30 metros.
C) 40 metros.
D) 50 metros.
E) 60 metros.
Gaba D.
EXERCÍCIOS DE CASA
01.
Existem muitas formas de mostrar os efeitos da pressão atmosférica que
pode ser considerada como razoavelmente intensa, mas não sentimos seu
efeito sobre nosso corpo por haver equilíbrio entre ela e a pressão de
nossos fluidos internos. A variação vertical da pressão e densidade é muito
maior que a variação horizontal e temporal. A figura abaixo mostra a
variação da pressão da atmosfera padrão, em milibar, com a altitude em
quilômetros.

18. Sabendo que a densidade de uma amostra gasosa é diretamente
proporcional à pressão a que está submetida e inversamente proporcional
à temperatura absoluta(em Kelvin), a densidade do ar atmosférico ao nível
do mar será aproximadamente, em relação ao ar situado a 4 Km de altura,
na mesma temperatura,
A) 2,0 vezes menor
B) 0,6 vezes maior
C) 1,5 vezes maior
D) 1,2 vezes menor
E) 1,7 vezes maior
Gaba E.

02.
Você já se perguntou por que um cubo de gelo flutua em um copo com
água?

A resposta a esta questão nos ajudará a entender o funcionamento dos
balões. O gelo não afunda porque sua densidade é menor que a densidade
da água. No caso do balão, ocorre a mesma coisa. O ar no interior do
balão é aquecido pela chama proveniente de um bico de gás. Ao ser

19. aquecido, o gás se dilata, parte dele escapa e o restante que permanece
dentro do balão tem sua densidade reduzida. Desta forma, como o ar no
exterior do balão é mais denso que o ar em seu interior, o empuxo
(segundo o Princípio de Arquimedes, a força que surge, de baixo para
cima, sobre todo corpo imerso em um fluido em equilíbrio) que age sobre
o balão é maior que a ação da força peso, fazendo com que ele suba (veja
a figura). Caso o empuxo fosse menor que o peso do balão, o balão
tenderia a descer. Isto pode ser obtido, por exemplo, desligando-se a
chama que aquece o gás interno do balão.
(http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=8&idSu
bSecao=&idTexto=37 )
Com base no texto e na compreensão da propriedade densidade , por que
um balão desse tipo não sobe até o topo da atmosfera?

A) Porque a densidade de um gás após certa altitude não varia mais com a
temperatura.
B) Porque o ar se torna cada vez menos denso à medida que se sobe na
atmosfera e quando o empuxo se torna igual ao peso do balão, ele deixa
de subir.
C) Porque densidade de um gás após certa altitude não varia mais com a
pressão.
D) Porque o ar se torna cada vez mais denso à medida que se sobe na
atmosfera e quando o empuxo se torna igual ao peso do balão, ele deixa
de subir
E) Porque é impossível aquecer o gás em uma altitude muito elevada, o
que faz com que sua densidade fique constante.
Gaba B.
03.
A densidade (massa específica) do ar afeta o desempenho das aeronaves e
suas várias características nas operações de decolagem e pouso como

20. operações mais importantes. A densidade do AR, no nível médio do mar, é
de 0,0012250 g / cm³.= 1,2215 kg/ m³. A camada de Ar que envolve a
superfície da terra apresenta-se mais denso sobre a superfície do mar e
nas condições padrão de 1 atmosfera a 15
o
C, considerados a 45
o
Latitude
Norte.
(http://www.segurancadevoo.com.br/show.php?not=164&titulo=8)
A densidade do fluido em questão,
A) diminui com o aumento da temperatura, por isso o ar frio é mais denso
que o ar aquecido.
B) aumenta com o aumento da pressão atmosférica, por isso o ar em
elevadas altitudes possui maior densidade do que aquele encontrado ao
nível do mar.
C) é maior quanto maior for o percentual de vapor d’água contido na
amostra(umidade).
D) será sempre igual a 1,2215 kg/ m³, pois esta propriedade física
independe da latitude, longitude e da altitude.
E) dobra quando a temperatura passa de 20°C para 40°C, em uma mesma
pressão.
Gaba A
04.
Um laboratório químico descartou um frasco de éter, sem perceber que,
em seu interior, havia ainda um resíduo de 7,4 g de éter, parte no estado
líquido, parte no estado gasoso. Esse frasco, de 0,8 L de volume, fechado
hermeticamente, foi deixado sob o sol e, após um certo tempo, atingiu a
temperatura de equilíbrio T = 37 ºC, valor acima da temperatura de
ebulição do éter. Se todo o éter no estado líquido tivesse evaporado, a
pressão dentro do frasco seria:
Considere que no interior do frasco descartado havia apenas éter.
Massa molar do éter = 74 g

21. K = ºC + 273
R (constante universal dos gases) = 0,08 atm.L / (mol.K)
a) 0,37 atm.
b) 1,0 atm.
c) 2,5 atm.
d) 3,1 atm.
e) 5,9 atm.
Gaba D
05.
Incêndio é uma ocorrência de fogo não controlado, potencialmente
perigosa para os seres vivos. Para cada classe de fogo existe pelo menos
um tipo de extintor. Quando o fogo é gerado por líquidos inflamáveis
como álcool, querosene, combustíveis e óleos, os extintores mais
indicados são aqueles com carga de pó químico ou gás carbônico.
Considerando-se a massa molar do carbono = 12 g.1
mol
 , a massa molar
do oxigênio = 16 g. 1
mol
 e R = 0,082 atm.L.1
mol
 .K–1, o volume máximo,
em litros, de gás liberado a 27ºC e 1 atm, por um extintor de gás carbônico
de 8,8 kg de capacidade, é igual a:
a) 442,8.
b) 2 460,0.
c) 4 477,2.
d) 4 920,0.
e) 5 400,0.
Gaba D
06.
Considere o enunciado a seguir e as três propostas para completá-lo.

22. Em dada situação, substâncias gasosas encontram-se armazenadas, em idênticas condições
de temperatura e pressão, em dois recipientes de mesmo volume, como representado a seguir.

Gás carbônico
(CO2)

Gás nitrogênio (N2)
+
Gás oxigênio (O2)
Recipiente 1 Recipiente 2

Nessa situação, os recipientes 1 e 2 contêm

1 - o mesmo número de moléculas.
2 - a mesma massa de substâncias gasosas.
3 - o mesmo número de átomos de oxigênio.

Quais propostas estão corretas?
a) Apenas 1.
b) Apenas 2.
c) Apenas 3.
d) Apenas 2 e 3.
e) 1, 2 e 3.

Gaba A
07.

5. A pressão interna do pneu de um carro aumenta quando este é conduzido em uma rodovia
por trajetórias longas. A razão disso é que o atrito aquece os pneus, e o volume permanece
praticamente constante.



Pressão inicial do pneu = P1 Pressão final do pneu = P2
Temperatura inicial do pneu = T1 Temperatura final do pneu = T2

Com base nessa ilustração e considerando o volume do pneu constante, a equação que
permite calcular a pressão do pneu após longas trajetórias é
a) P2 = P1(T1/T2)
b) P2 = P1(T2/T1)
c) P2 = nR(T1/T2) / V2
d) P2 = nR(T2/T1) / V2

gaba B

08.

23. Um estudante de Química confinou uma amostra de gás em um recipiente com um pistão
móvel, como o da ilustração:



Em uma situação X, a temperatura do gás foi aumentada de 300 K para 500 K, enquanto a
pressão foi mantida constante; na situação Y, a pressão externa sobre o pistão foi aumentada
de 1 atm para 2 atm, enquanto a temperatura foi mantida constante. Se considerarmos h
1

como sendo a altura do pistão após o processo, as situações X e Y são melhor representadas
por
a)
b)
c)
d)

gaba A


09. A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que
apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás
oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas
condições mostradas na figura.

No cilindro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 m
3
de oxigênio nas
condições ambientes de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1
atm e 300 K, respectivamente.
Dado R = 0,082 atm.L.K
-1
.mol
-1
, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás
representado na figura é, aproximadamente:
a) 0,98.

24. b) 1,56.
c) 1,95.
d) 2,92.
e) 3,90.

Gaba E

10.
A velocidade com que um gás atravessa uma membrana é inversamente proporcional à raiz
quadrada de sua massa molar. Três bexigas idênticas, feitas com membrana permeável a
gases, expostas ao ar e inicialmente vazias, foram preenchidas, cada uma, com um gás
diferente. Os gases utilizados foram hélio, hidrogênio e metano, não necessariamente nesta
ordem. As bexigas foram amarradas, com cordões idênticos, a um suporte. Decorrido algum
tempo, observou-se que as bexigas estavam como na figura. Conclui-se que as bexigas A, B e
C foram preenchidas, respectivamente, com


a) hidrogênio, hélio e metano.
b) hélio, metano e hidrogênio.
c) metano, hidrogênio e hélio.
d) hélio, hidrogênio e metano.
e) metano, hélio e hidrogênio.

Gaba E

11. Uma equipe tenta resgatar um barco naufragado que está a 90 m de profundidade. O
porão do barco tem tamanho suficiente para que um balão seja inflado dentro dele, expulse
parte da água e permita que o barco seja içado até uma profundidade de 10 m. O balão dispõe
de uma válvula que libera o ar, à medida que o barco sobe, para manter seu volume inalterado.
No início da operação, a 90 m de profundidade, são injetados 20.000 mols de ar no balão. Ao
alcançar a profundidade de 10 m, a porcentagem do ar injetado que ainda permanece no balão
é
(Pressão na superfície do mar = 1 atm; No mar, a pressão da água aumenta de 1 atm a cada
10 m de profundidade.
A pressão do ar no balão é sempre igual à pressão externa da água.)
a) 20 %
b) 30 %
c) 50 %
d) 80 %
e) 90 %

25. gaba A
12. A calibração dos pneus de um automóvel deve ser feita periodicamente. Sabe-se que o
pneu deve ser calibrado a uma pressão de 30 lb/pol
2
em um dia quente, a uma temperatura de
27
°
C. Supondo que o volume e o número de mol injetados são os mesmos, qual será a
pressão de calibração (em atm) nos dias mais frios, em que a temperatura atinge 12
°
C?
Dado: Considere 1 atm ≈ 15 lb/pol
2
.
a) 1,90 atm.
b) 2,11 atm.
c) 4,50 atm.
d) 0,89 atm.
e) 14,3 atm.

Gaba A