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Física2ª sérieBNCC EM13CNT102Média⏱ 1 a 2 minu

Ao tirar uma garrafa plástica amassada de um local mais frio para um ambiente mais quente, o ar interno pode…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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

Ao tirar uma garrafa plástica amassada de um local mais frio para um ambiente mais quente, o ar interno pode se expandir e a garrafa recuperar parte do formato original. — O que ocorre com o gás no interior da garrafa quando a temperatura aumenta e a pressão externa se mantém aproximadamente a mesma?

  1. A) O gás mantém o mesmo volume, pois a temperatura altera apenas a pressão interna, sem modificar o espaço ocupado.
  2. B) O gás se expande e ocupa maior volume quando a temperatura aumenta, se a pressão externa permanecer aproximadamente constante.
  3. C) O gás perde massa ao aquecer e, por isso, a garrafa volta a recuperar o formato original.
  4. D) O gás se contrai com o aumento da temperatura, como acontece com o ar frio em recipientes fechados.
  5. E) O gás diminui de volume quando a temperatura aumenta, porque o aquecimento comprime as moléculas no interior da garrafa.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. O enunciado descreve uma garrafa amassada que, ao sair de um ambiente frio para um quente, recupera parte do formato original porque o ar interno se expande.
  2. Pela lei de Charles-Gay-Lussac, para uma massa fixa de gás sob pressão constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Logo, ao aumentar a temperatura com pressão externa aproximadamente constante, o gás aumenta de volume.
  3. A alternativa B afirma exatamente isso: o gás se expande e ocupa maior volume quando a temperatura aumenta, com a pressão externa aproximadamente constante. Esta é a alternativa correta, e coincide com o gabarito oficial.
  4. A alternativa A está errada, pois a temperatura não mantém o volume constante; o volume só permaneceria constante em um processo isovolumétrico, e aqui a garrafa se expande.
  5. A alternativa C está errada, pois o aquecimento não faz o gás perder massa; o que muda é o volume e a pressão, não a quantidade de gás dentro da garrafa.
  6. A alternativa D está errada, pois inverte o comportamento: gases se contraem ao esfriar e se expandem ao aquecer, e não o contrário.
  7. A alternativa E está errada, pois associa aquecimento a compressão das moléculas, o que não corresponde ao comportamento de um gás, cujas moléculas se afastam mais em média quando a temperatura sobe.

💡 Dica: Pense no efeito do aquecimento sobre a agitação do gás e no que acontece com o volume sob pressão aproximadamente constante.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, se a temperatura sobe, a pressão interna muda mas o volume do gás permanece fixo, como se o recipiente sempre impedisse qualquer variação de espaço. Ignora que a garrafa plástica é flexível e se deforma com a expansão do ar.

B Correta

Corresponde à relação esperada para um gás aquecido sob pressão externa aproximadamente constante: aumento de temperatura implica aumento de volume.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que o gás deixa a garrafa ao ser aquecido, reduzindo a massa e permitindo que ela volte à forma original. Confunde a expansão do gás com perda de matéria.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno inverte a relação entre temperatura e volume, achando que o gás se contrai ao aquecer. Pode estar associando a ideia de que o ar frio ocupa menos espaço a um comportamento aplicado ao aquecimento.

E Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno acredita que o aquecimento comprime as moléculas do gás, reduzindo o volume. Confunde a energia térmica com uma força que aproxima as partículas, quando na verdade ela aumenta o movimento e o afastamento entre elas.

Por que engana: Achar que aquecer sempre comprime ou que a mudança se deve à massa do gás.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Leitura Básico
Discriminação Medio
Peso pedagógico Médio
Autonomia do enunciado Alta
Cobertura da habilidade Interpreta
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Contextualizado e di🧩 Conceito básico de g
🎯 Conceito central

Expansão térmica de gases

📌 Objetivo

Relacionar temperatu

🧱 Pré-requisitos

Estado físico dos gases · Relação entre temperatura e agitação molecular

📚 Reveja

Relação entre temperatura, pressão e volume

⚠️ Erro mais comum

Achar que aquecer sempre comprime ou que a mudança se deve à massa do gás.

🌎 Tema transversal

Consumo consciente de materiais plásticos

🤝 Socioemocional

Pensamento crítico

🏫 Contexto

Termodinâmica do cot

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