Em uma experiência, um gás é mantido a uma pressão constante de 2 atm e 300 K. Se a temperatura aumenta para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Em uma experiência, um gás é mantido a uma pressão constante de 2 atm e 300 K. Se a temperatura aumenta para 600 K, qual será o novo volume do gás, sabendo que o volume inicial era 10 L?
- A) 10 L
- B) 15 L
- C) 20 L
- D) 25 L
- E) 30 L
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar o tipo de transformação. A pressão permanece constante (2 atm), então o gás sofre uma transformação isobárica. Nesse caso, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta (Lei de Charles-Gay-Lussac): V1/T1 = V2/T2.
- Organizar os dados. V1 = 10 L, T1 = 300 K, T2 = 600 K e V2 é o que queremos descobrir. A pressão de 2 atm não entra no cálculo, pois não muda.
- Isolar a incógnita. V2 = V1 x (T2/T1) = 10 x (600/300) = 10 x 2 = 20 L.
- Conferir a lógica. A temperatura dobrou (de 300 K para 600 K), então o volume também deve dobrar, de 10 L para 20 L. Isso confirma o resultado.
- Comparar com o gabarito oficial. Minha resolução chegou à alternativa C, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 10 L ignora a variação de temperatura. B) 15 L não corresponde à proporção direta entre volume e temperatura absoluta. D) 25 L não resulta de nenhuma razão correta entre as temperaturas. E) 30 L surge de somar as temperaturas em vez de dividi-las, o que não faz sentido na lei das transformações gasosas.
💡 Dica: Utilize a lei de Charles para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o volume não muda, talvez por confundir a transformação isobárica com a isovolumétrica, ou por achar que a temperatura não afeta o volume do gás.
O aluno aplica um aumento proporcional de apenas 50% sobre o volume inicial, provavelmente usando a razão errada entre as temperaturas (como se a variação fosse 300/600 em vez de 600/300).
Por que engana: O aluno pode confundir a relação direta entre temperatura e volume, aplicando uma regra de três simples incorretamente.
Cálculo correto com a lei de Charles resulta em 20 L.
O aluno calcula a proporção de forma incorreta, provavelmente com erro aritmético ao montar a razão de temperaturas ou ao somar uma variação indevida ao volume inicial.
O aluno soma as temperaturas (300 + 600 = 900) e divide por 300, obtendo fator 3, em vez de usar a razão 600/300 = 2 como fator de multiplicação do volume.
Raio-X da questão
lei de Charles
avaliacao
lei de Charles · relações entre temperatura e volume
Revisar a relação entre temperatura e volume de gases.
O aluno pode confundir a relação direta entre temperatura e volume, aplicando uma regra de três simples incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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