Em uma atividade experimental, uma amostra de gás foi mantida em um recipiente rígido e fechado, de modo que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade experimental, uma amostra de gás foi mantida em um recipiente rígido e fechado, de modo que sua quantidade de matéria e seu volume permaneceram constantes. Ao aquecer o recipiente, os estudantes mediram a pressão exercida pelo gás: a 300 K, a pressão era de 100 kPa; a 330 K, 110 kPa; e a 360 K, 120 kPa. Os valores indicaram uma relação diretamente proporcional entre a pressão e a temperatura absoluta. Com base nas condições experimentais e nos dados apresentados, qual lei dos gases descreve especificamente a relação entre a pressão e a temperatura nessa transformação?
- A) Lei dos gases ideais
- B) Lei de Avogadro
- C) Lei de Charles
- D) Lei de Gay-Lussac
- E) Lei de Boyle-Mariotte
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique as variáveis. O enunciado diz que a quantidade de matéria (n) e o volume (V) permanecem constantes, ou seja, a transformação é isocórica (isovolumétrica). As variáveis que variam são a pressão (P) e a temperatura absoluta (T).
- Verifique a relação entre P e T nos dados. Calculando a razão P/T: 100/300 = 0,333; 110/330 = 0,333; 120/360 = 0,333. A razão é constante, o que confirma a proporcionalidade direta entre pressão e temperatura absoluta, com V e n fixos.
- Associe a relação à lei correta. A lei que descreve especificamente a relação direta entre pressão e temperatura absoluta, a volume constante, é a Lei de Gay-Lussac (P/T = constante, para V e n fixos). Assim, a resposta é a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A) A lei dos gases ideais (PV = nRT) é a lei geral que engloba todas as variáveis, mas não descreve especificamente a relação isolada entre P e T nesta transformação. B) A lei de Avogadro relaciona volume e quantidade de matéria a pressão e temperatura constantes, e não se aplica a esta variação de pressão e temperatura. C) A lei de Charles relaciona volume e temperatura a pressão constante, e aqui é o volume que permanece fixo. E) A lei de Boyle-Mariotte relaciona pressão e volume a temperatura constante, condição que não ocorre no experimento.
💡 Dica: Identifique a lei que relaciona temperatura e pressão de gases.
Alternativa por alternativa
O estudante considera a lei mais geral como a mais específica, acreditando que PV = nRT descreve qualquer transformação sem precisar considerar as condições fixas do experimento.
O estudante associa a lei de Avogadro a qualquer experimento com gases, sem perceber que ela trata da relação entre volume e quantidade de matéria, e que a temperatura e a pressão variam nos dados apresentados.
Por que engana: Confundir a lei de Gay-Lussac com a lei de Boyle, que trata de volume e pressão em temperaturas constantes.
O estudante confunde a lei de Charles (V e T, a pressão constante) com a relação pedida (P e T, a volume constante), lembrando apenas que envolve temperatura e proporcionalidade direta.
Como a quantidade de gás e o volume permaneceram constantes, a transformação é isocórica. Nessa condição, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta, de acordo com a Lei de Gay-Lussac: P/T = constante. A equação dos gases ideais também pode ser usada para descrever o sistema, mas a lei específica para a relação entre pressão e temperatura em volume constante é a Lei de Gay-Lussac.
O estudante foca na palavra pressão e escolhe a lei que a envolve, sem reparar que a temperatura é a variável estudada e que Boyle-Mariotte exige temperatura constante, o que não ocorre no experimento.
Raio-X da questão
lei de Gay-Lussac
avaliacao
relações entre temperatura e pressão · gases e suas propriedades
Revisar a lei de Gay-Lussac e suas aplicações.
Confundir a lei de Gay-Lussac com a lei de Boyle, que trata de volume e pressão em temperaturas constantes.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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