Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Difícil⏱ medio

Um recipiente com gás ocupa um volume de 5 m³ à pressão de 2 atm. Se o volume aumentar para 10 m³, qual será a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um recipiente com gás ocupa um volume de 5 m³ à pressão de 2 atm. Se o volume aumentar para 10 m³, qual será a nova pressão, considerando que a temperatura se mantém constante?

A) 2 atm
B) 1 atm
C) 0,5 atm
D) 3 atm
E) 4 atm

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique a lei envolvida. Com temperatura constante e quantidade fixa de gás, vale a Lei de Boyle: pressão e volume são inversamente proporcionais, ou seja, P1 x V1 = P2 x V2. Passo 2: Anote os dados. P1 = 2 atm, V1 = 5 m³, V2 = 10 m³ e P2 é o que queremos descobrir. Passo 3: Substitua na fórmula. 2 x 5 = P2 x 10, então 10 = 10 x P2. Passo 4: Isole a incógnita. P2 = 10 / 10 = 1 atm. Passo 5: Confira pelo raciocínio. O volume dobrou, então a pressão deve cair à metade, de 2 atm para 1 atm, o que confirma a resposta. Passo 6: Analise as outras alternativas. A (2 atm) está errada porque a pressão não permanece igual quando o volume muda. C (0,5 atm) está errada porque reduziria a pressão a um quarto do valor inicial, o que não corresponde à relação inversa com a proporção de volumes. D (3 atm) está errada porque a pressão não aumenta quando o volume aumenta. E (4 atm) está errada porque aumentaria a pressão em vez de reduzi-la. Passo 7: Conclusão. A nova pressão é 1 atm, alternativa B, em concordância com o gabarito oficial.

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

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a pressão não se altera quando o volume muda, tratando a pressão como grandeza independente do volume.

B Correta

Cálculo correto segundo a Lei de Boyle.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno aplica a proporção de volumes elevada ao quadrado, calculando 2 x (5/10)^2 = 0,5, em vez de usar a proporção simples inversa.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, acreditando que a pressão aumenta com o aumento do volume.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que pressão e volume crescem juntos, somando ou aumentando a pressão ao aumentar o espaço disponível para o gás.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno trata pressão e volume como diretamente proporcionais e dobra a pressão ao dobrar o volume, esquecendo que na Lei de Boyle a relação é inversa.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

lei de Boyle

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Boyle · pressão e volume de gases

📚 Reveja

Revisar a relação entre pressão e volume de gases ideais.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, acreditando que a pressão aumenta com o aumento do volume.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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