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Questão 33

UFPR 2015
Física

(UFPR - 2015 - 1ª FASE)

Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227oC. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27oC.

(Considere que a temperatura de 0oC corresponde a 273 K)

Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros.

A

11,8.

B

35.

C

60.

D

85.

E

241.

Gabarito:

35.



Resolução:

Gases são altamente expansíveis e compressíveis. Dessa forma, variar a pressão e temperatura de um gás pode aumentar ou diminuir seu volume. O que aconteceu é que antes o gás estava altamente comprimido com uma pressão de 4 atmosferas. Logo em seguida, foi aberta uma válvula que permitiu o escape do gás e assim o gás escapou até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Um gás sempre ocupa todo o volume de seu recipiente, portanto o gás que sobrou dentro do cilíndro expandiu-se e reesfriou. Observe o diagrama:

Portanto, podemos equacionar:

large frac{P_1V_1}{T_1} = frac{P_2V_2}{T_2} + frac{P_3V_3}{T_3}

large frac{4cdot 25}{500} = frac{1cdot25}{300} + frac{1V}{300}

large frac{100}{5} = frac{25}{3} + frac{V}{3}

large V = frac{300}{5} -25 = 35  L

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