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Um gás ideal em um recipiente de 10 L a 300 K tem pressão de 2 atm. Se o volume for reduzido para 5 L e a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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 em um recipiente de 10 L a 300 K tem pressão de 2 atm. Se o volume for reduzido para 5 L e a temperatura mantida, qual será a nova pressão?

A) 2 atm
B) 3 atm
C) 4 atm
D) 5 atm
E) 6 atm

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique que a temperatura é constante, então vale a Lei de Boyle: para uma mesma quantidade de gás a temperatura constante, o produto pressão vezes volume permanece constante (P1 x V1 = P2 x V2). Passo 2: Anote os dados: P1 = 2 atm, V1 = 10 L, V2 = 5 L e P2 é a incógnita. Passo 3: Substitua na equação: 2 x 10 = P2 x 5, ou seja, 20 = 5 x P2. Passo 4: Isole P2: P2 = 20 / 5 = 4 atm. Passo 5: Compare com as alternativas: a resposta correta é a C, 4 atm, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a A (2 atm) mantém a pressão inicial, o que só ocorreria se o volume não mudasse; a B (3 atm) não corresponde a nenhuma relação correta entre os dados; a D (5 atm) surge de uma divisão incorreta de volumes sem usar a pressão inicial; a E (6 atm) aumenta a pressão de forma proporcional ao volume, o que contraria a lei de Boyle, pois a redução do volume deve elevar a pressão de forma inversamente proporcional. Conclusão: ao diminuir o volume pela metade, a pressão dobra, de 2 atm para 4 atm.

💡 Dica: Utilize a lei de Boyle para resolver a questão.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acha que a pressão não muda porque a temperatura foi mantida, confundindo temperatura constante com pressão constante.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno tenta um ajuste linear, somando a diferença de volume a pressão, por exemplo 2 + (10 - 5)/5 = 3, sem usar a relação inversamente proporcional.

C Correta

Pressão correta com a lei de Boyle.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula 10 dividido por 2 ou usa apenas os volumes sem multiplicar pela pressão inicial, chegando a 5 atm.

Por que engana: Confundir a relação inversa entre pressão e volume, calculando pressão proporcional ao volume em vez de inversamente proporcional.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno aplica a proporção de forma invertida, por exemplo 2 x (10 + 5)/5 = 6, tratando a pressão como diretamente proporcional ao volume.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

lei de Boyle

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Boyle · gasos ideais

📚 Reveja

Revisar a relação entre pressão e volume em gases ideais.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação inversa entre pressão e volume, calculando pressão proporcional ao volume em vez de inversamente proporcional.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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