Descreva um procedimento experimental, com lista de medições e cálculos, para determinar a constante dos gases…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva um procedimento experimental, com lista de medições e cálculos, para determinar a constante dos gases R usando materiais simples (seringa com escala, balança, termômetro e manômetro). Indique fontes de erro e como reduzi-las.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento proposto (resposta modelo): 1) Materiais: seringa graduada (volume V), balança de precisão, termômetro (K), manômetro ou sensor de pressão (Pa), gás de composição conhecida (ar; massa molar M˜0,029 kg·mol^-1) e vedante para a seringa. 2) Preparação: pesar a seringa vazia; aspirar gás ambiente e fechar a seringa; pesar novamente para obter massa m_gás = m_cheia - m_vazia; calcule n = m_gás / M (mol). 3) Medições: aferir volume V pela escala da seringa (m³), medir pressão interna P com manômetro (Pa) e temperatura T com termômetro (K) estabilizada ao ambiente. 4) Cálculo: usar PV = nRT ? R = PV/(nT). Inserir P, V, n e T com unidades SI para obter R em J·mol^-1·K^-1. 5) Repetições e média: repetir o experimento várias vezes, variar volumes e verificar consistência de R calculado. 6) Fontes de erro e mitigação: vazamentos (usar selante e checar com imersão em água), erro de massa (usar balança precisa), controle de temperatura (esperar estabilização), compressibilidade da seringa (usar material rígido e corrigir volume morto). Estime incertezas propagando erros em m, V, P e T. Observações: para maior precisão, usar gás de molaridade conhecida e instrumentos calibrados; reportar R com incerteza estatística e sistemática.
Explicação
O procedimento experimental descrito é claro e detalha todos os passos necessários para determinar a constante dos gases R, incluindo a lista de materiais, medições e cálculos. A identificação de fontes de erro e as estratégias para mitigá-las garantem a precisão e a confiabilidade dos resultados obtidos. Além disso, a sugestão de realizar múltiplas repetições e calcular a média contribui para uma análise estatística robusta dos dados.
Raio-X da questão
constante dos gases
avaliacao
lei dos gases ideais · medidas de pressão e temperatura
Revisar a lei dos gases ideais e suas aplicações experimentais.
O aluno pode descrever um procedimento que não considera a calibragem dos instrumentos, levando a medições imprecisas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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