MECANICA

QUESTÃO 01 – (Valor: 1,0) Um mol de gás passa por três processos. No primeiro, o volume permanece constante a 12 L e a pressão cresce de uma pressão 2 atm até uma pressão “p” atm. O segundo processoé uma expansão isotérmica até o volume de 20 L e pressão de 2 atm. Por fim, sofre uma compressão isobárica e retorna a seu estado inicial.
(a) Desenhe o diagrama PV
(b) Calcule as temperaturas dogás em todos os pontos do processo.
(c) Calcule o trabalho total realizado pelo gás e a quantidade de calor trocada por ciclo.
QUESTÃO 02 – (Valor: 0,8) Uma quantidade de 2,5 mol de gás ideal ocupa umvolume de 4000 L a 27°C. Essa massa gasosa recebe 2000 J de calor e seu volume triplica. A pressão e o volume são encontrados pela expressão p = (4v³ + 2cv), onde c = 2 N/m8. Determine o valor davariação da energia interna do gás.

QUESTÃO 03 – (Valor: 0,8) Um recipiente, de capacidade calorífica desprezível e isolado termicamente, contém uma mistura de água e gelo a 273 K, com uma massa totalde 100 g. Um bloco de 800 g de chumbo a 573 K é colocado no recipiente e a temperatura de equilíbrio térmico é de 293 K. Calcule a quantidade de gelo presente inicialmente no recipiente antes da águaser colocada.
QUESTÃO 04 – (Valor: 0,8) Um tanque típico usado na prática do mergulho tem um volume de 11,0 L. O tanque “vazio” contém 11,0 L de ar a 21 °C e 1 atm. Quando o tanque é cheio com arquente por meio de um compressor, a temperatura de 42°C e a pressão de 2,11 x 107 Pa. Considere que o ar é constituído de aproximadamente 74% de N2 e 26% de O2 e sua massa molar é aproximadamente 28,8g/mol.
(a) Quantos mols de ar foram adicionados no tanque?
(b) Qual a massa de ar foi adicionada ao tanque?
QUESTÃO 05 – (Valor: 0,8) Em um certo acelerador de partículas, os íons de Xenônio (M =131 g/mol) percorrem um caminho circular em uma câmara onde a pressão é de 1,00 x 10-8 mm de Hg e a temperatura 295 K1. Calcule o livre caminho médio e o tempo de colisão das moléculas do gás