Um gás ideal em recipiente rígido (V constante) tem P1 = 1,00×10^5 Pa e T1 = 300 K. É aquecido até T2 = 450 K…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um gás ideal em recipiente rígido (V constante) tem P1 = 1,00×10^5 Pa e T1 = 300 K. É aquecido até T2 = 450 K. Usando a relação de gás ideal (P·V = n·R·T) calcule a pressão final P2 em Pa.
- A) P2 = 1,00×10^5 Pa
- B) P2 = 3,00×10^5 Pa
- C) P2 = 1,75×10^5 Pa
- D) P2 = 1,50×10^5 Pa
- E) P2 = 2,00×10^5 Pa
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Como o recipiente é rígido, o volume V é constante. Assim, n e R também são constantes, e a relação P·V = n·R·T mostra que P é diretamente proporcional a T: P/T = constante.
- Escrevendo a razão entre os dois estados, P2/P1 = T2/T1. Com T1 = 300 K e T2 = 450 K, T2/T1 = 450/300 = 1,5.
- Calculando a pressão final, P2 = 1,5 × 1,00×10^5 Pa = 1,50×10^5 Pa.
- Conferência pela equação P·V = n·R·T: a pressão aumenta na mesma proporção em que a temperatura absoluta aumenta, então a resposta correta é a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A ignora o aquecimento, já que a pressão não muda apenas se a temperatura for constante; a alternativa B inverte a lógica da proporção e usa a diferença de temperatura no denominador (450/150 = 3); a alternativa C não respeita a proporcionalidade direta, pois 1,75 não corresponde a 450/300; a alternativa E supõe que a pressão dobra, o que exigiria T2 = 2·T1 = 600 K.
💡 Dica: Aplique a relação de gás ideal para encontrar P2.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a pressão permanece igual porque o volume é constante, esquecendo que, pela equação P·V = n·R·T, a pressão depende diretamente da temperatura.
O aluno calcula 450/150 = 3, dividindo T2 pela diferença de temperatura (T2 − T1), em vez de usar a razão T2/T1 entre as temperaturas absolutas.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a variação de temperatura corretamente.
O aluno mistura proporção com soma aleatória de valores e chega a 1,75 sem respeitar a relação direta P2/P1 = T2/T1, o que indica falha na montagem da proporção.
Com V constante, P/T = constante; P2 = P1·T2/T1 = 1,00×10^5·450/300 = 1,50×10^5 Pa.
O aluno supõe que a pressão dobra quando a temperatura aumenta, aproximando 450 K de 600 K ou aplicando uma regra fixa de duplicação, em vez de calcular a razão exata 450/300 = 1,5.
Raio-X da questão
gás ideal
avaliacao
relações de gás ideal · temperatura e pressão
Revisar a relação de gás ideal e suas variáveis.
O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a variação de temperatura corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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