Em uma oficina, um compressor recolhe ar atmosférico e o armazena em um cilindro metálico. Durante o processo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina, um compressor recolhe ar atmosférico e o armazena em um cilindro metálico. Durante o processo considerado, não há reação química nem perda significativa de gás, e a temperatura do ar é mantida igual à temperatura do ambiente. Após o armazenamento, o ar comprimido ocupa um volume menor que o volume que ocuparia nas condições atmosféricas. Com base no texto, qual comparação entre o ar comprimido armazenado no cilindro e o ar atmosférico está correta quanto à pressão?
- A) A pressão do ar comprimido depende apenas de sua composição química.
- B) A pressão do ar comprimido é menor que a pressão atmosférica.
- C) A pressão do ar comprimido é igual à pressão atmosférica.
- D) A pressão do ar comprimido desaparece dentro do cilindro.
- E) A pressão do ar comprimido é maior que a pressão atmosférica.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O texto diz que o ar é comprimido e armazenado em um cilindro, sem reação química, sem perda significativa de gás e com temperatura constante, igual à do ambiente.
- Pela lei de Boyle (processo isotérmico, massa constante de gás), o produto pressão vezes volume permanece constante: p1 x V1 = p2 x V2.
- O enunciado informa que, após o armazenamento, o ar ocupa um volume menor que nas condições atmosféricas. Se V2 é menor que V1, então p2 deve ser maior que p1 para que o produto se mantenha constante.
- Como p1 é a pressão atmosférica, conclui-se que a pressão do ar comprimido é maior que a pressão atmosférica. A alternativa E está correta e coincide com o gabarito.
- A alternativa A está errada, pois a pressão depende das condições do gás (volume e temperatura), e não apenas da composição. A alternativa B está errada, pois a compressão aumenta a pressão, não a reduz. A alternativa C está errada, pois a pressão só seria igual à atmosférica se o volume não mudasse. A alternativa D está errada, pois o gás comprimido exerce pressão sobre as paredes do cilindro.
💡 Dica: Liste as propriedades de cada tipo de ar antes de comparar.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a pressão de um gás é uma propriedade intrínseca da substância, como a densidade, e não depende de volume ou temperatura.
O aluno associa a compressão do ar a uma redução da pressão, confundindo a diminuição do volume com a diminuição da pressão.
Por que engana: Confundir pressão com volume ou densidade, acreditando que o ar comprimido tem menor pressão ou maior volume.
O aluno supõe que, mesmo com o volume diminuindo, a pressão permanece a mesma do ambiente, ignorando a relação inversa entre pressão e volume de um gás.
O aluno acredita que a pressão só existe enquanto o ar se move na atmosfera e que, ao ser guardado, o gás perde essa propriedade.
Ao forçar uma mesma quantidade de gás a ocupar um volume menor, mantendo a temperatura constante, as partículas colidem mais frequentemente com as paredes do recipiente. Como consequência, a pressão do ar comprimido fica maior que a pressão atmosférica. O texto informa que não houve reação química, portanto a composição não é o fator responsável pela diferença de pressão.
Raio-X da questão
propriedades do ar
avaliacao
propriedades do ar · leis dos gases
Revisar as características do ar comprimido e do ar atmosférico.
Confundir pressão com volume ou densidade, acreditando que o ar comprimido tem menor pressão ou maior volume.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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