Física3ª sérieBNCC EM13CNT102Difícil⏱ medio

Um experimento simula a atmosfera de um planeta com pressão de 2 atm. Um gás ocupa um volume de 10 L…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um experimento simula a atmosfera de um planeta com pressão de 2 atm. Um gás ocupa um volume de 10 L. Utilizando a Lei de Boyle, se a pressão for reduzida para 1 atm, qual será o novo volume?

A) 10 L
B) 15 L
C) 20 L
D) 5 L
E) 25 L

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

A questão trata de um gás mantido a temperatura constante, situação em que a Lei de Boyle se aplica: a pressão e o volume são inversamente proporcionais, ou seja, o produto P x V permanece constante (P1 x V1 = P2 x V2).
Identifique os dados. Pressão inicial P1 = 2 atm, volume inicial V1 = 10 L e pressão final P2 = 1 atm. O volume final V2 é a incógnita.
Aplique a fórmula: 2 x 10 = 1 x V2, logo V2 = 20 L.
Verifique pelo raciocínio: a pressão caiu pela metade, então o volume deve dobrar, de 10 L para 20 L. Isso é coerente com a proporcionalidade inversa.
A alternativa correta é a C (20 L), que coincide com o gabarito oficial.
Por que as demais estão erradas: A (10 L) supõe que o volume não muda, o que contradiz a Lei de Boyle; B (15 L) não segue nenhuma relação de proporção inversa com os dados; D (5 L) trata o volume como diretamente proporcional à pressão, o que está invertido; E (25 L) não corresponde a nenhuma operação válida com os dados do enunciado.

💡 Dica: Aplique a Lei de Boyle para encontrar o novo volume.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Acredita que o volume permanece igual quando a pressão muda, como se as duas grandezas não se relacionassem neste caso.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Faz uma média ou ajuste aditivo entre as pressões, por exemplo calculando (2 + 1) / 2 = 1,5 e multiplicando por 10, sem aplicar a relação de proporção inversa da Lei de Boyle.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, escolhendo um valor que não considera a diminuição da pressão corretamente.

C Correta

Cálculo correto usando a Lei de Boyle.

D Erradaerro: Conceitual

Trata o volume como diretamente proporcional à pressão e calcula 10 x (1/2) = 5 L, invertendo a relação correta, na qual reduzir a pressão aumenta o volume.

E Erradaerro: Procedimental

Soma valores ou faz uma operação aditiva sem sentido físico com os dados do enunciado, como 10 + 15, misturando grandezas em vez de usar o produto P x V constante.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

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🧩 progressao

🎯 Conceito central

Lei de Boyle

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Lei de Boyle · pressão e volume de gases

📚 Reveja

Revisar a Lei de Boyle e suas aplicações em problemas de gases.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, escolhendo um valor que não considera a diminuição da pressão corretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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