Em um experimento realizado em um laboratório escolar, uma amostra de gás foi mantida em um recipiente rígido…
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 um experimento realizado em um laboratório escolar, uma amostra de gás foi mantida em um recipiente rígido e fechado. Assim, o volume do recipiente e a quantidade de gás permaneceram constantes. Ao elevar gradualmente a temperatura, os estudantes registraram os seguintes valores: a 300 K, a pressão era de 1,0 atm; a 330 K, 1,1 atm; a 360 K, 1,2 atm; e a 390 K, 1,3 atm. Os dados indicaram uma relação aproximadamente diretamente proporcional entre a pressão e a temperatura absoluta. Com base nas condições do experimento e na relação observada entre as grandezas, qual lei dos gases explica diretamente esse comportamento?
- A) Lei de Gay-Lussac
- B) Lei de Boyle
- C) Lei de Charles
- D) Lei dos gases ideais
- E) Lei de Avogadro
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique as grandezas fixas e variáveis. O recipiente é rígido e fechado, então o volume (V) e a quantidade de gás (n) permanecem constantes. Variam apenas a pressão (P) e a temperatura absoluta (T).
- Verifique a relação entre P e T. Calculando P/T: 1,0/300 = 0,00333; 1,1/330 = 0,00333; 1,2/360 = 0,00333; 1,3/390 = 0,00333. A razão é constante, portanto P é diretamente proporcional a T, com V constante.
- Associe ao enunciado da lei. A lei que relaciona pressão e temperatura absoluta de uma quantidade fixa de gás em volume constante é a Lei de Gay-Lussac (transformação isocórica): P/T = constante.
- Por que as outras estão erradas. B) A Lei de Boyle relaciona pressão e volume em temperatura constante, o que não ocorre aqui. C) A Lei de Charles relaciona volume e temperatura em pressão constante, mas no experimento o volume é fixo. D) A Lei dos gases ideais (PV = nRT) vale em geral, mas envolve todas as variáveis e não explica diretamente o comportamento isolado. E) A Lei de Avogadro relaciona volume e quantidade de matéria, e a quantidade de gás não varia no experimento.
- Conclusão: a alternativa correta é a A, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere as leis dos gases para responder.
Alternativa por alternativa
Como o volume e a quantidade de gás permaneceram constantes, a pressão variou diretamente com a temperatura absoluta. Essa relação é descrita pela Lei de Gay-Lussac, expressa por P/T = constante.
O aluno associa qualquer variação de pressão do gás à Lei de Boyle, sem perceber que ela exige temperatura constante e relaciona pressão com volume, não com temperatura.
Por que engana: Confundir a Lei de Boyle com a Lei de Gay-Lussac, aplicando a primeira em situações que envolvem variação de temperatura e pressão.
O aluno lembra que Charles envolve temperatura e gás, mas ignora que, na Lei de Charles, o volume varia e a pressão é mantida constante, o oposto do experimento, em que o volume é fixo.
O aluno escolhe a lei mais geral, a dos gases ideais, achando que a alternativa mais abrangente é sempre a resposta, sem notar que a questão pede a lei que explica diretamente a relação observada entre apenas duas grandezas.
O aluno confunde a ideia de gás em recipiente fechado com a Lei de Avogadro, que trata da relação entre volume e quantidade de matéria em pressão e temperatura constantes, e não da relação entre pressão e temperatura.
Raio-X da questão
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avaliacao
relações entre temperatura e pressão · lei dos gases
Revisar as leis dos gases e suas aplicações.
Confundir a Lei de Boyle com a Lei de Gay-Lussac, aplicando a primeira em situações que envolvem variação de temperatura e pressão.
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pensamento_critico
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