Para se calibrar o pneu do carro num posto de serviços, a recomendação é colocar cerca 30 PSI, sigla em inglês…
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
Para se calibrar o pneu do carro num posto de serviços, a recomendação é colocar cerca 30 PSI, sigla em inglês para a unidade de pressão “libra-força por polegada quadrada”. Para o pneu de um avião, que é preenchido com nitrogênio puro em vez de ar, a regulagem recomendada é cerca de 200 PSI à temperatura ambiente de 300 K. No entanto, no momento do pouso, essa pressão interna pode aumentar significativamente, como consequência do calor gerado pelo impacto e atrito com o solo e pela ação dos freios, com a temperatura podendo atingir 1 200 K. UNESP - 2023
- A) 1 000 PSI.
- B) 300 PSI.
- C) 600 PSI.
- D) 500 PSI.
- E) 800 PSI.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de transformação. O volume do pneu é praticamente constante, então o gás (nitrogênio) sofre uma transformação isocórica, em que a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Temperaturas em kelvin já são dadas no enunciado, o que dispensa conversões.
- Escreva a relação para volume constante: P1/T1 = P2/T2, ou seja, P2 = P1 x (T2/T1).
- Organize os dados. Pressão inicial P1 = 200 PSI, temperatura inicial T1 = 300 K (temperatura ambiente, na calibragem) e temperatura final T2 = 1 200 K (no pouso).
- Calcule. A razão de temperaturas é T2/T1 = 1200/300 = 4. Logo P2 = 200 x 4 = 800 PSI.
- Confira a coerência física. A temperatura quadruplicou e, como a pressão é proporcional à temperatura absoluta, a pressão também deve quadruplicar, chegando a 800 PSI. O resultado é um aumento significativo, como o enunciado descreve.
- Por que as outras alternativas estão erradas. A (1 000 PSI) soma a pressão inicial a um acréscimo que já incluía a pressão inicial. B (300 PSI) confunde a temperatura ambiente com a pressão final. C (600 PSI) calcula corretamente o aumento proporcional por uma razão errada e esquece de somar a pressão inicial. D (500 PSI) soma a pressão inicial a 300, que é a temperatura, misturando grandezas diferentes.
- Resposta: alternativa E, 800 PSI.
💡 Dica: Use a relação direta entre pressão e temperatura para calcular a nova pressão.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o valor de 800 PSI como acréscimo ou pressão, mas depois soma novamente a pressão inicial de 200 PSI, obtendo 1000 PSI.
O aluno acredita que a pressão não se altera com a temperatura ou confunde o valor da temperatura ambiente, 300 K, com a pressão final.
Por que engana: Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando regra de três incorreta ou esquecendo que a pressão é proporcional à temperatura absoluta.
O aluno usa a diferença de temperatura, 1200 - 300 = 900 K, dividida por 300 K, obtendo fator 3 e acréscimo de 600 PSI, mas esquece de somar a pressão inicial de 200 PSI.
O aluno soma a pressão inicial de 200 PSI ao valor da temperatura ambiente de 300, tratando grandezas diferentes como se fossem aditivas, sem usar a proporcionalidade direta.
A questão envolve a relação entre pressão e temperatura de um gás mantido em volume constante, como é o caso do pneu do avião. Usa-se a Lei de Gay-Lussac, que afirma que, para um gás confinado com volume constante, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em Kelvin): P1/T1 = P2/T2. Inicialmente, temos P1 = 200 PSI e T1 = 300 K. Após o pouso, a temperatura sobe para T2 = 1200 K. Substituindo os valores: P2 = P1 × (T2/T1) = 200 PSI × (1200/300) = 200 PSI × 4 = 800 PSI. Assim, a pressão pode chegar a 800 PSI, justificando a alternativa E como correta.
Raio-X da questão
pressão, temperatura, gás ideal
avaliacao
leis dos gases ideais · proporcionalidade direta pressão-temperatura
Estude a relação entre pressão e temperatura em gases ideais (Lei de Gay-Lussac).
Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando regra de três incorreta ou esquecendo que a pressão é proporcional à temperatura absoluta.
tomada_decisao
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Em uma oficina de manutenção de máquinas agrícolas, um tratorista calibra um pneu usando uma bomba de ar. Antes da…
- Por que o pneu parece “mais cheio” depois de pedalar no sol? Em uma oficina comunitaria de ciclismo, um grupo registrou…
- Os grandes aviões comerciais voam em altitudes onde o ar é rarefeito e a pressão atmosférica é baixa. Devido a isso…
- Pelas regras do futebol, a bola oficial deve estar calibrada com uma pressão entre 0,60 atm e 1,10 atm ao nível do mar…
- Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram o comportamento do ar em uma câmara rígida e hermeticamente…
- — Se eu deixar um frasco de aerossol no carro fechado ao sol, ele pode estourar? — perguntou um cliente a um tecnico…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog