FísicaUECEBNCC EM13CNT204Difícil⏱ medio

O gráfico volume versus temperatura a seguir mostra a sequência de processos da amostra de um gás ideal…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O gráfico volume versus temperatura a seguir mostra a sequência de processos da amostra de um gás ideal. Gráfico: eixo vertical V(L) de 0 a 4, eixo horizontal T(K) de 0 a 240. Pontos W (60,1), X (120,2), Y (180,2), Z (180,4). Segmentos: WX inclinado para cima, XY horizontal, YZ vertical. No que diz respeito à pressão do gás, é correto afirmar que (UECE 2024)

A) diminui no trecho WX, permanece constante no trecho XY e aumenta no trecho YZ.
B) permanece constante no trecho WX, diminui no trecho XY e aumenta no trecho YZ.
C) aumenta no trecho WX, permanece constante no trecho XY e diminui no trecho YZ.
D) permanece constante no trecho WX, aumenta no trecho XY e diminui no trecho YZ.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Use a equação geral dos gases ideais, p x V = n x R x T. Como a quantidade de gás (n) é constante, p = nR x (T/V), ou seja, a pressão é proporcional a T/V. Para cada trecho, basta observar como a razão T/V varia.
Trecho WX. Nos pontos W (60 K, 1 L) e X (120 K, 2 L), T/V vale 60 nos dois casos, pois 60/1 = 60 e 120/2 = 60. Como a razão é constante, a pressão permanece constante (transformação isobárica). Isso corresponde à reta que passa pela origem no gráfico V x T.
Trecho XY. O volume permanece em 2 L e a temperatura sobe de 120 K para 180 K. Com V fixo, a pressão é diretamente proporcional a T, então aumenta (transformação isocórica).
Trecho YZ. A temperatura permanece em 180 K e o volume aumenta de 2 L para 4 L. Com T fixa, a pressão é inversamente proporcional ao volume, então diminui pela metade (transformação isotérmica).
Juntando os resultados: pressão constante em WX, aumenta em XY e diminui em YZ. Isso corresponde à alternativa D.
Por que as outras estão erradas. A afirma que a pressão diminui em WX, mas nesse trecho T/V é constante. B afirma que a pressão diminui em XY, mas com volume fixo o aumento de temperatura eleva a pressão. C afirma que a pressão aumenta em WX, mas a razão T/V não muda nesse trecho, e diz que diminui em YZ, o que está correto, mas erra em WX e XY.

💡 Dica: Analise as relações entre volume, temperatura e pressão usando a lei dos gases ideais.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Imagina que, ao aumentar o volume no trecho WX, a pressão cai, ignorando que a temperatura sobe na mesma proporção. Também assume que no trecho XY, com volume constante, a pressão não muda, esquecendo que a temperatura aumenta.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que, com volume constante no trecho XY, o aumento de temperatura reduz a pressão, invertendo a relação direta entre p e T. Também confunde a expansão isotérmica em YZ, achando que a pressão aumenta quando o volume cresce.

C Erradaerro: Conceitual

Supõe que, no trecho WX, o aumento de volume acompanhado de aumento de temperatura eleva a pressão, sem considerar que a razão T/V se mantém. Também acha que, com volume constante em XY, a pressão não varia, ignorando o aumento de temperatura.

D Correta

CORRETA. No trecho WX, volume e temperatura aumentam proporcionalmente, mantendo a pressão constante. No trecho XY, volume constante e temperatura aumenta, logo a pressão aumenta. No trecho YZ, temperatura constante e volume aumenta, o que faz a pressão diminuir.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

leis dos gases ideais

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

leis dos gases ideais · relações termodinâmicas básicas

📚 Reveja

estude a relação entre pressão, volume e temperatura em gases ideais

⚠️ Erro mais comum

Confundir variações de volume e temperatura com variações de pressão sem aplicar a lei dos gases ideais.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.

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