Uma amostra de gás ideal ocupa 50 L a 300 K. Se a pressão do gás dobrar e a temperatura for mantida constante…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma amostra de gás ideal ocupa 50 L a 300 K. Se a pressão do gás dobrar e a temperatura for mantida constante, qual será o novo volume?
- A) 25 L
- B) 50 L
- C) 75 L
- D) 100 L
- E) 150 L
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de transformação. A temperatura é mantida constante, então a transformação é isotérmica e vale a Lei de Boyle: P1 x V1 = P2 x V2.
- Anote os dados. Estado inicial: V1 = 50 L e P1 = P. Estado final: P2 = 2P (a pressão dobra) e V2 é o que queremos descobrir.
- Substitua na equação: P x 50 = 2P x V2. Cancelando P dos dois lados, 50 = 2 x V2.
- Resolva: V2 = 50 / 2 = 25 L.
- Confira pela lógica. Pressão e volume são inversamente proporcionais em uma transformação isotérmica, então, se a pressão dobra, o volume cai pela metade. O resultado 25 L está correto e corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B (50 L) mantém o volume original, o que só ocorreria se a pressão não variasse. C (75 L) e E (150 L) aumentam o volume, contrariando a relação inversa entre pressão e volume. D (100 L) dobra o volume, o que seria correto se a relação fosse direta, e não é o caso aqui.
💡 Dica: Aplique a lei de Boyle para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
Volume correto, calculado pela Lei de Boyle.
Acredita que, por a temperatura ser constante, o volume também não se altera, ignorando que a variação da pressão afeta o volume.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre pressão e volume, achando que o volume deve aumentar ao invés de diminuir quando a pressão dobra.
Interpreta que o volume deve aumentar com a pressão e faz um aumento parcial, como se dobrar a pressão significasse somar metade do volume original.
Aplica proporcionalidade direta, multiplicando o volume por 2 porque a pressão dobrou, sem perceber que na transformação isotérmica a relação entre pressão e volume é inversa.
Supõe que o volume aumenta de forma acumulada, somando ou multiplicando o valor inicial de maneira arbitrária com a variação da pressão, e não aplica a Lei de Boyle.
Raio-X da questão
lei de Boyle
avaliacao
lei de Boyle · gás ideal
Revisar a relação entre pressão e volume de um gás ideal.
O aluno pode confundir a relação entre pressão e volume, achando que o volume deve aumentar ao invés de diminuir quando a pressão dobra.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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