Um gás ideal se expande em um cilindro. Se a pressão é constante e o volume aumenta de 2 m³ para 5 m³, qual é…
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
Um gás ideal se expande em um cilindro. Se a pressão é constante e o volume aumenta de 2 m³ para 5 m³, qual é o trabalho realizado? (Use P = 100000 Pa)
- A) 300000 J
- B) 100000 J
- C) 500000 J
- D) 200000 J
- E) 400000 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Em uma expansão a pressão constante, o trabalho é dado por W = P × ΔV, em que ΔV = V_final − V_inicial. Passo 2: Os dados são P = 100000 Pa, V_inicial = 2 m³ e V_final = 5 m³. Passo 3: ΔV = 5 − 2 = 3 m³. Passo 4: W = 100000 × 3 = 300000 J. Passo 5: A alternativa A (300000 J) está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B (100000 J) considera apenas a pressão e ignora a variação de volume; a C (500000 J) multiplica a pressão pelo volume final, sem subtrair o inicial; a D (200000 J) multiplica a pressão pelo volume inicial; a E (400000 J) resulta de um erro na subtração, pois 400000 corresponde a um ΔV de 4 m³.
💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula W = P * ΔV.
Alternativa por alternativa
300000 J não é o trabalho correto para a expansão.
O aluno entendeu que o trabalho é igual à própria pressão, sem multiplicar pela variação de volume, como se W fosse apenas P.
O aluno usou o volume final (5 m³) no lugar da variação de volume, multiplicando P pelo volume final e esquecendo de subtrair o volume inicial.
O aluno multiplicou a pressão pelo volume inicial (2 m³), em vez de usar a diferença entre os volumes final e inicial.
Por que engana: Calcular trabalho sem considerar que a pressão é constante, ou errar a diferença de volume na multiplicação.
O aluno errou a subtração dos volumes, calculando 5 − 1 = 4 m³ em vez de 5 − 2 = 3 m³, e então multiplicou por 100000 Pa.
Raio-X da questão
trabalho em gás ideal
avaliacao
trabalho em gases ideais · calculo de area sob curva
Revisar a fórmula do trabalho em processos de gás ideal.
Calcular trabalho sem considerar que a pressão é constante, ou errar a diferença de volume na multiplicação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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