Exercicios resolvidos fisica ll

Capítulo 16

Tradução: Adir Moysés Luiz, Doutor em Ciência pela UFRJ, Prof. Adjunto do Instituto de Física da UFRJ.

16-2: a) A temperatura final é o dobro da temperatura Kelvin inicial, ou seja, a temperatura final é dada por

2(314.15 K) – 273.15 = 355º C

b) A massa total de hélio é

16-4: a) Fazendo a pressão diminuir de um fator igual a um terço, a temperatura
Kelvin também diminui de um fator igual a um terço, logo a nova temperatura Celsius é

1/3(293.15 K) – 273.15 = -175ºC.

b) Como a temperatura Kelvin diminui de um fator igual a um terço e a pressão volta ao valor inicial, o volume diminui de um fator igual a um terço, ou seja, o volume final é igual a 1.00 L.

16-6: a)

b) Usando a pressão final de 2.813 x 105 Pa e a temperatura de 195.15 K, obtemos m = 0.275 kg; logo a massa perdida é igual a 0.098 kg; para obter este resultado usamos um maior número de algarismos significativos nos cálculos intermediários.

16-8: a)

b) (32.0 x 10-3 kg/mol)(5.78 x 103 mol) = 185 kg.

16-10: a) nRT/V = 7.28 x 106 Pa enquanto que a Eq. (16-7) fornece 5.87 x 106 Pa.
b) A equação de van der Waals, que considera a atração entre as moléculas, fornece uma pressão 20% menor.
c) 7.28 x 105 Pa, 7.13 x 105 Pa, 2.1%
d) Quando n/V diminui, as fórmulas e os valores numéricos não se alteram.

16-12: a)

b) Os pulmões não poderiam suportar tal variação de volume; reter a respiração seria desastroso, seria melhor ele expelir o ar.

16-14: Repetindo os cálculos do Exemplo 16-4 e usando os mesmos valores numéricos para R e para a temperatura obtemos

p = (0.537)patm = 5.44 x 104 Pa.

16-16:

16-18: Como o gás está submetido às condições normais, o volume será

V = (22.4 x 10-3 m3) e a aresta de um cubo com este volume é dada por (2.23 x 10-16 m3)=6.1 x 10-6 m.

16-20: a) O volume por molécula é

Se este volume fosse um cubo de aresta igual a L,

L = (4.091 x 10-26 m3) = 3.45 x 10-9