“Prova de Química: Equações de Estado para o 2º Ano”
Tema: equação de estADO
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Química
Questões: 18
Prova de Química – Equações de Estado
Nome do Aluno: ______________________ Data: _______________
Instruções: Responda todas as questões a seguir. As questões estão divididas em diferentes formatos: múltipla escolha, verdadeiro/falso, questões dissertativas e completar frases. Utilize caneta azul ou preta para suas respostas.
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Questões Múltipla Escolha
1. (1 ponto) Qual das seguintes equações é uma representação da equação de estado dos gases ideais?
a) PV = nRT
b) P + V = nRT
c) PV^2 = nR
d) P^2V = nRT
2. (1 ponto) O que a constante R na equação dos gases ideais representa?
a) A densidade do gás
b) A pressão do gás
c) A constante universal dos gases
d) O volume do gás
3. (1 ponto) Em uma situação onde a temperatura de um gás aumenta, mantendo o volume constante, o que acontece com a pressão do gás?
a) Aumenta
b) Diminui
c) Permanece constante
d) Não é possível prever
4. (1 ponto) Considerando a forma geral da equação de estado dos gases, qual das variáveis a seguir representa o número de mols de um gás?
a) P
b) V
c) T
d) n
5. (1 ponto) A equação de Van der Waals é uma correção à equação dos gases ideais. qual das variáveis que ela inclui lida com a interação entre moléculas de gás?
a) a
b) b
c) T
d) P
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Questões de Verdadeiro/Falso
6. (1 ponto) ( ) A equação de estado dos gases ideais é válida para todos os tipos de gases, independentemente das condições de pressão e temperatura.
7. (1 ponto) ( ) O volume molar de um gás ideal a 0 °C e 1 atm é de aproximadamente 22,4 L.
8. (1 ponto) ( ) A equação de estado de um gás ideal desconsidera o tamanho das moléculas e as forças intermoleculares.
9. (1 ponto) ( ) A equação de Clapeyron é um exemplo de uma equação de estado que considera os comportamentos reais de um gás.
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Questões Dissertativas
10. (2 pontos) Explique o que significa o termo “gás ideal” e cite duas condições em que um gás se comporta como ideal.
11. (2 pontos) Como a equação de Van der Waals melhora a descrição do comportamento de gases reais em comparação com a equação dos gases ideais? Descreva as correções que ela faz.
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Complete as Frases
12. (1 ponto) A equação de estado que relaciona pressão, volume, temperatura e número de mols de um gás é conhecida como ________________.
13. (1 ponto) Quando aquecemos um gás em um recipiente de volume fixo, a pressão do gás ________________ com o aumento da temperatura.
14. (1 ponto) A constante R na equação dos gases ideais é expressa em unidades de ________________.
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Questões Contextualizadas
15. (2 pontos) Um balão de gás é mantido dentro de um espaço fechado. Ao aumentar a temperatura do ambiente onde o balão se encontra, descreva o que acontece com a pressão interna do balão e justifique usando a equação de estado dos gases ideais.
16. (2 pontos) Se a pressão de um gás é dobrada e a temperatura permanece constante, o que acontece com o volume do gás? Explique sua resposta utilizando a Lei de Boyle.
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Questão de Interpretação de Gráficos
17. (3 pontos) Analise o gráfico a seguir, que relaciona pressão e volume de um gás ideal a uma temperatura constante. Explique qual é a relação entre pressão e volume, e faça conexões com a Lei de Boyle.
(Anexar gráfico)
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Questão Prática
18. (3 pontos) Um recipiente contém 2 mols de um gás a 300 K e 10 atm. Considerando a equação dos gases ideais, calcule o volume do recipiente. Mostre seu raciocínio e faça os cálculos necessários.
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Gabarito
1. a – A equação PV = nRT é a famosa equação de estado dos gases ideais.
2. c – R é a constante universal dos gases, que relaciona pressão, volume, temperatura e número de mols.
3. a – Em condições de volume constante, a pressão aumenta com o aumento da temperatura (Lei de Gay-Lussac).
4. d – n representa o número de mols do gás na equação.
5. a – O termo “a” na equação de Van der Waals lida com as interações entre as moléculas.
6. F – A equação dos gases ideais funciona bem apenas sob condições de baixa pressão e alta temperatura.
7. V – O volume molar é de aproximadamente 22,4 L a 0 °C e 1 atm.
8. V – A equação ideal desconsidera o tamanho e as forças intermoleculares das moléculas.
9. F – A equação de Clapeyron é uma equação de estado que é utilizada para descrever mudanças de fase, mas não se aplica a gases ideais.
10. Resposta dissertativa esperada: “Um gás ideal é aquele que se comporta de acordo com a lei dos gases ideais, não considerando interações moleculares. Geralmente, gases se comportam como ideais a altas temperaturas e baixas pressões.”
11. Resposta dissertativa esperada: “A equação de Van der Waals ajusta a equação dos gases ideais adicionando os parâmetros ‘a’ e ‘b’, que consideram a atração entre as moléculas e o volume ocupado por elas, respectivamente.”
12. Gás ideal.
13. Aumenta.
14. R em L·atm/K·mol ou J/K·mol.
15. Resposta dissertativa esperada: “A pressão interna aumentará devido ao aumento da energia cinética das moléculas com a temperatura crescente, o que pode ser explicado pela relação da pressão com a temperatura na equação de estado.”
16. Resposta esperada: “O volume do gás diminuirá pela Lei de Boyle, que estabelece que, a temperatura constante, a pressão é inversamente proporcional ao volume.”
17. Resposta esperada: “O gráfico mostrará que o produto PV é constante, ilustrando a Lei de Boyle, onde, a pressão aumenta, o volume diminui.”
18. Resposta dissertativa esperada: “Usando a equação PV=nRT, substituindo os valores, encontramos V = nRT/P = (2 mol)(0.0821 L·atm/(K·mol))(300 K)/10 atm = 4.926 L.”
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Boa sorte!
