Um gás ideal ocupa 0,02 m³ a 300 K e 1,0×10^5 Pa. Mantendo o volume constante, a temperatura é aumentada para…
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 ocupa 0,02 m³ a 300 K e 1,0×10^5 Pa. Mantendo o volume constante, a temperatura é aumentada para 450 K. Qual é a nova pressão do gás? Use P1/T1 = P2/T2.
- A) 4,5×10^5 Pa
- B) 1,5×10^5 Pa
- C) 1,0×10^5 Pa
- D) 3,0×10^5 Pa
- E) 2,0×10^5 Pa
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Volume constante (0,02 m³), P1 = 1,0×10^5 Pa, T1 = 300 K e T2 = 450 K. Pede-se P2. Passo 2: Como o volume é constante, a relação P1/T1 = P2/T2 se aplica diretamente, pois a pressão é proporcional à temperatura absoluta (em kelvin). Passo 3: Isole P2: P2 = P1 × T2 / T1. Passo 4: Substitua os valores: P2 = 1,0×10^5 × 450 / 300. Passo 5: Simplifique a razão 450/300 = 1,5, logo P2 = 1,5×10^5 Pa. Passo 6: Confira a coerência: a temperatura aumentou (de 300 K para 450 K, fator 1,5), então a pressão também deve aumentar pelo mesmo fator, o que confirma o resultado. Por que as outras estão erradas: A) 4,5×10^5 Pa usa a temperatura final como fator multiplicador de forma errada, ignorando a divisão pela temperatura inicial. B) 1,5×10^5 Pa é o resultado correto. C) 1,0×10^5 Pa supõe que a pressão não muda, o que só ocorreria se a temperatura permanecesse constante. D) 3,0×10^5 Pa resulta de um cálculo com a razão de temperaturas errada, que dobra o valor correto. E) 2,0×10^5 Pa surge de um arredondamento indevido ou de uma soma aditiva, quando a relação é multiplicativa. O gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Aplique a relação de Gay-Lussac para encontrar a nova pressão.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a temperatura errada ou trocou T1 por um valor como 100 K, obtendo 450/100 = 4,5 em vez de 450/300 = 1,5.
Em processo isocórico P/T = constante; P2 = P1·(T2/T1) = 1,0×10^5·(450/300) = 1,5×10^5 Pa.
Acredita que a pressão não se altera porque o volume é constante, confundindo volume constante com temperatura constante.
Calcula a razão de temperaturas de forma incorreta, por exemplo usando a diferença de 150 K como divisor, e obtém um fator de 3 em vez de 1,5.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta e não mantendo a proporção correta entre as variáveis.
Trata a variação de pressão como aditiva, somando um valor fixo de 1,0×10^5 Pa, ou arredonda 1,5 para 2 sem justificativa.
Raio-X da questão
lei de Gay-Lussac
avaliacao
lei de Gay-Lussac · propriedades dos gases
Revisar a relação entre pressão e temperatura em gases ideais.
O aluno pode confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula de forma incorreta e não mantendo a proporção correta entre as variáveis.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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