Em laboratório, um frasco com gás foi comprimido rapidamente. Em seguida, notou-se aumento de temperatura do…
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
Em laboratório, um frasco com gás foi comprimido rapidamente. Em seguida, notou-se aumento de temperatura do recipiente e maior pressão interna, pois o sistema estava fechado. — Qual explicação melhor justifica o aumento de pressão observado?
- A) A compressão faz as moléculas se moverem com mais facilidade, reduzindo os choques com as paredes e diminuindo a pressão interna.
- B) A pressão cresce porque o sistema fechado impede a saída do gás, fazendo com que a massa do conteúdo aumente durante a compressão.
- C) A pressão aumenta porque, ao comprimir rapidamente o gás, suas moléculas passam a ocupar mais espaço e empurram menos as paredes do recipiente.
- D) O aumento de temperatura ocorre porque o gás comprime as paredes do recipiente, e isso é o que provoca diretamente a elevação da pressão.
- E) A compressão diminui o volume disponível e intensifica as colisões das moléculas do gás com as paredes do recipiente, elevando a pressão.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede: a explicação para o aumento de pressão de um gás em um sistema fechado, depois de uma compressão rápida, com aumento de temperatura. Passo 2: Resolva por conta própria. Quando o gás é comprimido, o volume disponível diminui. Com o mesmo número de moléculas em um espaço menor, as moléculas se chocam com as paredes do recipiente com mais frequência. Além disso, a compressão rápida aumenta a energia cinética média das moléculas, o que também torna os choques mais intensos. Esses choques mais numerosos e mais fortes produzem maior força por área, ou seja, maior pressão. Passo 3: Compare com o gabarito oficial, que é a alternativa E. Ela descreve exatamente esse mecanismo: diminuição do volume, mais colisões com as paredes e aumento da pressão. Passo 4: Analise as alternativas erradas. A alternativa A está errada porque a compressão aumenta, e não reduz, os choques com as paredes. A alternativa B está errada porque a pressão aumenta por causa da redução de volume e do aumento de colisões, e não porque a massa do gás aumenta. A alternativa C está errada porque, ao ser comprimido, o gás ocupa menos espaço, e não mais, e as moléculas empurram mais as paredes, não menos. A alternativa D está errada porque inverte a relação de causa e efeito: o aumento de temperatura e de pressão decorre da compressão, e as paredes não são a causa da elevação da temperatura. Passo 5: Conclusão. A alternativa E é a única que relaciona corretamente a diminuição do volume com o aumento dos choques moleculares e da pressão, por isso é a melhor explicação.
💡 Dica: Pense no que acontece com as colisões quando o espaço diminui.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que comprimir o gás facilita o movimento das moléculas e reduz os choques com as paredes. Ele não relaciona a diminuição do volume ao aumento da frequência de colisões.
Por que engana: Achar que comprimir o gás faz as moléculas ocuparem mais espaço ou reduzirem os choques.
O aluno supõe que a pressão aumenta porque a massa de gás no recipiente cresce durante a compressão. Ele confunde o fato de o sistema estar fechado, o que mantém a massa constante, com um aumento de massa.
O aluno entende que comprimir faz as moléculas ocuparem mais espaço, o que contradiz o próprio ato de comprimir. Ele também acredita que, com isso, as moléculas empurram menos as paredes, quando na verdade ocorre o contrário.
O aluno inverte a relação de causa e efeito, supondo que o gás comprime as paredes e que isso causa diretamente o aumento de temperatura e de pressão. A causa real é a compressão, que reduz o volume e intensifica os choques.
Alternativa correta. Apresenta a relação causal adequada entre redução de volume e aumento da frequência de colisões, o que eleva a pressão no sistema fechado.
Raio-X da questão
Pressão de um gás e colisões moleculares.
Verificar a relação
Teoria cinética dos gases. · Relação entre volume e pressão.
Relação entre volume e pressão em gases.
Achar que comprimir o gás faz as moléculas ocuparem mais espaço ou reduzirem os choques.
Raciocínio lógico.
Laboratório e gases
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