— Se eu deixar um frasco de aerossol no carro fechado ao sol, ele pode estourar? — perguntou um cliente a um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Se eu deixar um frasco de aerossol no carro fechado ao sol, ele pode estourar? — perguntou um cliente a um tecnico. Para responder, o tecnico mostrou um teste feito com um recipiente metalico rigido, vedado, contendo apenas ar e ligado a um sensor de pressao. No inicio, o conjunto estava a 20 C e o sensor indicava 100 kPa. Ao aquecer o recipiente com ar quente, sem permitir que o volume variasse, o tecnico registrou 110 kPa quando o termometro marcou 50 C e 120 kPa quando marcou 80 C (incerteza das leituras: +- 2 kPa). Ele comentou que, para um gas ideal em volume constante, o modelo usa P1/T1 = P2/T2, com T em kelvin (T(K) = T(C) + 273), e que a mensagem ao publico deve evitar conta detalhada, mas manter a conclusao do experimento. Interprete os dados e identifique a frase mais adequada para um aviso ao publico leigo, mantendo a conclusao fisica do teste.
- A) Ao aquecer um recipiente rigido e fechado, a pressao diminui de 20 C para 80 C, porque as moleculas se afastam e colidem menos.
- B) Ao aquecer um recipiente rigido e fechado, a pressao dobra de 20 C para 80 C, pois 80 e quatro vezes 20.
- C) Ao aquecer um recipiente rigido e fechado, a pressao aumenta cerca de 20% de 20 C para 80 C, pois cresce com T em kelvin.
- D) Ao aquecer um recipiente rigido e fechado, a pressao aumenta cerca de 60% de 20 C para 80 C, pois cresce com a variacao em graus Celsius.
- E) Ao aquecer um recipiente rigido e fechado, a pressao permanece constante de 20 C para 80 C, pois a massa de ar no interior nao muda.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A pressão inicial é P1 = 100 kPa a T1 = 20 C, que equivalem a 293 K (20 + 273). O volume é constante, então vale P1/T1 = P2/T2. Passo 2: Converta a temperatura final. 80 C equivalem a 353 K (80 + 273). Passo 3: Calcule a nova pressão. P2 = 100 x 353 / 293, o que dá cerca de 120,5 kPa. Essa leitura coincide com os 120 kPa medidos no teste, dentro da incerteza de +- 2 kPa. Passo 4: Calcule o aumento percentual. A razão 353/293 é cerca de 1,20, ou seja, a pressão sobe cerca de 20%. Passo 5: Conclusão física. Em volume constante, a pressão de um gas ideal é proporcional à temperatura absoluta em kelvin, e não à temperatura em Celsius. Por isso a alternativa C está correta. A alternativa A está errada, pois a pressão aumenta e não diminui ao aquecer. A alternativa B está errada, pois a pressão não dobra; o que quadruplica é apenas a razão entre 80 e 20 em Celsius. A alternativa D está errada, pois usa a variação de 60 graus Celsius como se fosse percentual, o que ignora a escala kelvin. A alternativa E está errada, pois a pressão varia com a temperatura mesmo com massa de ar constante.
💡 Dica: Use a relação entre pressão e temperatura em kelvin para comparar os valores.
Alternativa por alternativa
Acredita que aquecer faz as moléculas se afastarem e colidirem menos com as paredes, invertendo a relação entre temperatura e pressão.
Aplica a proporção diretamente às temperaturas em Celsius (80 / 20 = 4) e, ao perceber que não é quadruplicação, chega a um dobramento sem calcular a escala kelvin.
P passou de 100 para 120 kPa (aprox. +20%). Em volume constante, P e proporcional a temperatura absoluta (kelvin), consistente com os dados.
Toma a variação de 60 graus Celsius como se fosse o percentual de aumento da pressão, ignorando que a relação é com a temperatura absoluta em kelvin.
Por que engana: Confundir a escala Celsius com Kelvin e interpretar incorretamente a variação da pressão.
Associa pressão apenas à quantidade de matéria e conclui que, como a massa de ar não muda, a pressão também não muda, esquecendo que a temperatura interfere na pressão em volume fixo.
Raio-X da questão
Lei dos gases ideais, pressão e temperatura
avaliacao
Temperatura em kelvin · Pressão em gases ideais
Estude a relação entre pressão e temperatura em gases ideais e conversão para kelvin.
Confundir a escala Celsius com Kelvin e interpretar incorretamente a variação da pressão.
pensamento_critico
cotidiano
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