Em uma aula de Física, uma equipe aqueceu lentamente um gás ideal confinado em um recipiente rígido e…
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 aula de Física, uma equipe aqueceu lentamente um gás ideal confinado em um recipiente rígido e hermeticamente fechado. Como o recipiente não se deforma, seu volume permaneceu constante durante todo o processo. Antes do aquecimento, o gás estava a 300 K, sob pressão de 100 kPa. Ao final, sua temperatura atingiu 600 K. A quantidade de gás também permaneceu constante, pois não houve vazamento. Com base no texto e considerando o comportamento de um gás ideal, qual era a pressão do gás ao final do aquecimento?
- A) 400 kPa
- B) 100 kPa
- C) 200 kPa
- D) 300 kPa
- E) 50 kPa
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de transformação. O recipiente é rígido, então o volume é constante, e a quantidade de gás também não muda. Trata-se de uma transformação isocórica (isovolumétrica), na qual a pressão é diretamente proporcional à temperura absoluta (Lei de Gay-Lussac): P1/T1 = P2/T2.
- Anote os dados. P1 = 100 kPa, T1 = 300 K, T2 = 600 K, e P2 é o valor que queremos descobrir.
- Aplique a relação. P2 = P1 x (T2/T1) = 100 x (600/300) = 100 x 2 = 200 kPa. Como a temperatura absoluta dobrou, a pressão também dobrou.
- Compare com as alternativas. A alternativa C (200 kPa) é a resposta correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (400 kPa) resultaria de multiplicar a pressão pela temperatura final em vez de pela razão entre elas. B (100 kPa) supõe que a pressão não varia com a temperatura, o que contraria a lei estudada. D (300 kPa) usa a diferença de temperatura, 600 - 300 = 300, como se fosse a pressão. E (50 kPa) inverte a proporção, como se a pressão fosse inversamente proporcional à temperatura, o que é a lógica da Lei de Boyle e não se aplica a volume constante.
💡 Dica: Aplique a equação dos gases ideais para encontrar a nova pressão.
Alternativa por alternativa
Provavelmente somou a pressão inicial com a temperatura inicial (100 + 300 = 400) ou multiplicou a pressão pela temperatura final sem fazer a razão entre as temperaturas.
Por que engana: Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a proporcionalidade direta.
Acredita que, por o volume ser constante, a pressão não muda, ou que a temperatura não influencia a pressão de um gás.
Como a quantidade de gás e o volume permanecem constantes, aplica-se a relação P₁/T₁ = P₂/T₂. Assim, 100/300 = P₂/600, portanto P₂ = 200 kPa.
Calculou a diferença de temperatura (600 - 300 = 300 K) e a tomou como se fosse a pressão final, ou copiou um dado do enunciado sem interpretar a pergunta.
Inverteu a proporção, fazendo P2 = 100 x (300/600) = 50 kPa, como se pressão e temperatura fossem inversamente proporcionais, confundindo com a Lei de Boyle.
Raio-X da questão
gases ideais
avaliacao
equação de estado dos gases · relações entre pressão e temperatura
Revisar a equação de estado dos gases ideais e suas aplicações.
Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a proporcionalidade direta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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