Em um “freezer”, muitas vezes, é difícil repeti r a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechada…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um “freezer”, muitas vezes, é difícil repeti r a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechada, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura ambiente, é rapidamente resfriado até a temperatura de operação do freezer, em torno de –18°C. Considerando um “freezer” doméstico, de 280 L, bem vedado, em um ambiente a 27°C e pressão atmosférica P0, a pressão interna poderia atingir o valor mínimo de [FUVEST 2009 - Questão 85] FUVEST - 2009
- A) 35 % de P0
- B) 50 % de P0
- C) 67 % de P0
- D) 85 % de P0
- E) 95 % de P0
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a transformação. O freezer está bem vedado, então o volume de ar em seu interior não muda. Trata-se de uma transformação isocórica (volume constante), na qual a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta, ou seja, P/T é constante. Passo 2: Converta as temperaturas para kelvin. Temperatura inicial: 27 + 273 = 300 K. Temperatura final de operação: -18 + 273 = 255 K. Passo 3: Aplique a relação P0/300 = P/255. Assim, P = P0 x 255/300 = 0,85 P0, ou seja, 85% de P0. Esse é o menor valor possível da pressão interna, pois a temperatura do ar não pode cair abaixo da temperatura de operação do freezer. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas. A (35%) implicaria uma queda enorme de temperatura, incompatível com a faixa de 27 °C a -18 °C. B (50%) corresponde a uma transformação isotérmica (lei de Boyle), que não se aplica, pois o volume é constante e a temperatura varia. C (67%) resultaria de uma temperatura absoluta de cerca de 200 K, o que não corresponde a -18 °C. E (95%) indicaria uma queda pequena demais, como se a temperatura final fosse cerca de 285 K, o que não é o caso.
💡 Dica: Use a relação entre pressão e temperatura para gases ideais em volume constante.
Alternativa por alternativa
Calculou a razão usando a diferença de temperaturas em Celsius (27 - 18 = 9 graus) como se fosse uma proporção, em vez de usar temperaturas absolutas em kelvin.
Supôs que a pressão cai pela metade ao resfriar o ar, aplicando a lei de Boyle (transformação isotérmica), sem perceber que o volume é constante e a temperatura varia.
Errou na conversão de temperatura para kelvin, usando cerca de 200 K para a temperatura final, o que levou a uma razão de 200/300.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a lei de Boyle de forma inadequada.
Incorreta. 85 % de P0 é muito alto para a pressão interna.
Imaginou que, por ser pequena a variação de temperatura em Celsius, a pressão cairia muito pouco, ou usou cerca de 285 K para a temperatura final por erro de conversão.
Raio-X da questão
gases ideais, pressão e temperatura
avaliacao
gases ideais · pressão e temperatura
Revisar a lei dos gases ideais e a relação entre pressão e temperatura em volume constante.
O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a lei de Boyle de forma inadequada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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