Em uma aula de Física, estudantes analisaram um recipiente rígido, cujo volume permaneceu constante durante…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula de Física, estudantes analisaram um recipiente rígido, cujo volume permaneceu constante durante todo o experimento. O gás no interior foi tratado como ideal. Em diferentes ensaios, eles alteraram a temperatura do gás e a quantidade de matéria, mantendo uma dessas grandezas fixa enquanto variavam a outra. Os resultados mostraram que a pressão era maior quando a temperatura era maior e também quando havia mais quantidade de gás no mesmo recipiente. Com base no experimento descrito e considerando o volume constante, qual relação entre a quantidade de gás, a temperatura e a pressão está correta?
- A) A pressão depende apenas da quantidade de gás no recipiente.
- B) A pressão aumenta quando aumenta a temperatura ou a quantidade de gás.
- C) A pressão depende apenas da temperatura do gás.
- D) A pressão aumenta com a temperatura, mas diminui com a quantidade de gás.
- E) A pressão diminui quando aumenta a temperatura ou a quantidade de gás.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O gás é ideal, então vale a equação de Clapeyron: P x V = n x R x T, em que P é a pressão, V o volume, n a quantidade de matéria, R a constante dos gases e T a temperatura absoluta. Passo 2: Como o volume V é constante e R é uma constante, a equação se reduz a P = (R/V) x n x T, ou seja, a pressão é diretamente proporcional ao produto n x T. Passo 3: Se a temperatura aumenta (n fixo), T cresce e a pressão cresce. Se a quantidade de gás aumenta (T fixa), n cresce e a pressão também cresce. Isso é exatamente o que os estudantes observaram no experimento. Passo 4: Portanto, a alternativa correta é a B, que afirma que a pressão aumenta quando aumenta a temperatura ou a quantidade de gás. Passo 5: A alternativa A está errada porque ignora a temperatura, que também influencia a pressão. A alternativa C está errada porque ignora a quantidade de gás, que também influencia a pressão. A alternativa D está errada porque afirma que a quantidade de gás diminui a pressão, quando na verdade ela a aumenta. A alternativa E está errada porque inverte o sentido das duas relações, afirmando que a pressão diminui, quando o experimento mostra que ela aumenta. Passo 6: O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução obtida por conta própria.
💡 Dica: Considere as leis dos gases para responder.
Alternativa por alternativa
O aluno entendeu que a pressão depende só da quantidade de gás, desconsiderando que o aquecimento também eleva a pressão em um recipiente de volume fixo.
Para um gás ideal, a relação é expressa por pV = nRT. Como o volume V permanece constante, a pressão p é diretamente proporcional à quantidade de matéria n e à temperatura absoluta T. Portanto, aumentar qualquer uma dessas grandezas, mantendo a outra fixa, provoca aumento da pressão.
O aluno concluiu que só a temperatura importa, esquecendo que mais gás no mesmo recipiente também aumenta a pressão, como o experimento mostrou.
Por que engana: Confundir a relação direta entre temperatura, quantidade de gás e pressão, acreditando que aumento de temperatura ou quantidade diminui a pressão.
O aluno acredita que aumentar a quantidade de gás reduz a pressão, possivelmente confundindo com a lei de Boyle, em que a pressão cai quando o volume aumenta.
O aluno inverteu o sentido da relação, pensando que mais temperatura ou mais gás reduzem a pressão, o que contraria a equação P = (R/V) x n x T.
Raio-X da questão
relações dos gases
avaliacao
leis dos gases ideais · relacao temperatura pressao
Revisar as leis dos gases ideais.
Confundir a relação direta entre temperatura, quantidade de gás e pressão, acreditando que aumento de temperatura ou quantidade diminui a pressão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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