Em uma aula experimental, estudantes analisaram um gás mantido em um recipiente rígido e fechado, de modo que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula experimental, estudantes analisaram um gás mantido em um recipiente rígido e fechado, de modo que seu volume e sua quantidade de matéria permanecessem constantes. Após esperar o equilíbrio térmico em cada medida, eles registraram os seguintes valores: Temperatura (K): 250 | 300 | 350 | 400 Pressão (unidade arbitrária): 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 Na faixa investigada, os estudantes consideraram que esses valores representavam o comportamento do gás. Com base nos dados do experimento, qual relação descreve a pressão do gás em função de sua temperatura absoluta?
- A) Relação inversamente proporcional
- B) Relação constante
- C) Relação oscilatória
- D) Relação exponencial
- E) Relação diretamente proporcional
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as grandezas. O volume e a quantidade de matéria são constantes, então a pressão depende apenas da temperatura absoluta, que está em kelvin (250, 300, 350 e 400 K). Passo 2: Verifique se a razão entre pressão e temperatura se mantém constante. Para 250 K e 1,0, a razão é 1,0/250 = 0,004. Para 300 K e 1,2, a razão é 1,2/300 = 0,004. Para 350 K e 1,4, a razão é 1,4/350 = 0,004. Para 400 K e 1,6, a razão é 1,6/400 = 0,004. Passo 3: Como o quociente P/T é sempre igual a 0,004, a pressão cresce na mesma proporção em que a temperatura cresce, ou seja, P = 0,004 vezes T. Isso caracteriza uma relação diretamente proporcional, que é a lei de Gay-Lussac para gás em volume constante. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas. A) Relação inversamente proporcional estaria errada porque, nesse caso, a pressão diminuiria quando a temperatura aumentasse, e os dados mostram o contrário. B) Relação constante estaria errada porque a pressão varia de 1,0 a 1,6 quando a temperatura aumenta. C) Relação oscilatória estaria errada porque os valores aumentam de forma regular, sem alternar subidas e descidas. D) Relação exponencial estaria errada porque os aumentos da pressão são iguais (0,2 a cada 50 K), o que é linear e não exponencial. Conclusão: o gabarito E está correto.
💡 Dica: Analise a relação entre as variáveis no gráfico.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que a pressão e a temperatura variam juntas, mas acha que uma aumentando faz a outra diminuir, confundindo a relação direta com a inversa, como na lei de Boyle.
Por que engana: Confundir a relação direta entre temperatura e pressão com uma relação inversa, levando a uma interpretação errada do gráfico.
O aluno pode ter lido apenas os valores iniciais ou ter pensado que, por o volume ser constante, a pressão também deveria permanecer constante, ignorando que a temperatura varia.
O aluno pode ter se confundido com a palavra 'experimento' e a ideia de medidas repetidas, supondo que valores de medição sempre oscilam em torno de um padrão, sem checar a sequência real dos dados.
O aluno pode ter associado o crescimento da pressão com a temperatura a um crescimento acelerado, típico de funções exponenciais, sem calcular as diferenças entre valores sucessivos, que são sempre iguais a 0,2.
A cada aumento de 50 K na temperatura, a pressão aumenta 0,2 unidade. Além disso, a razão entre pressão e temperatura permanece constante: 1,0/250 = 1,2/300 = 1,4/350 = 1,6/400 = 0,004. Portanto, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta, conforme a relação P = kT, válida para volume e quantidade de gás constantes.
Raio-X da questão
lei de Gay-Lussac
avaliacao
lei de Gay-Lussac · relações entre temperatura e pressão
Revisar a relação entre temperatura e pressão de gases ideais.
Confundir a relação direta entre temperatura e pressão com uma relação inversa, levando a uma interpretação errada do gráfico.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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