Um recipiente com gás ocupa um volume de 5 m³ à pressão de 2 atm. Se o volume aumentar para 10 m³, qual será a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um recipiente com gás ocupa um volume de 5 m³ à pressão de 2 atm. Se o volume aumentar para 10 m³, qual será a nova pressão, considerando que a temperatura se mantém constante?
- A) 2 atm
- B) 1 atm
- C) 0,5 atm
- D) 3 atm
- E) 4 atm
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a lei envolvida. Com temperatura constante e quantidade fixa de gás, vale a Lei de Boyle: pressão e volume são inversamente proporcionais, ou seja, P1 x V1 = P2 x V2. Passo 2: Anote os dados. P1 = 2 atm, V1 = 5 m³, V2 = 10 m³ e P2 é o que queremos descobrir. Passo 3: Substitua na fórmula. 2 x 5 = P2 x 10, então 10 = 10 x P2. Passo 4: Isole a incógnita. P2 = 10 / 10 = 1 atm. Passo 5: Confira pelo raciocínio. O volume dobrou, então a pressão deve cair à metade, de 2 atm para 1 atm, o que confirma a resposta. Passo 6: Analise as outras alternativas. A (2 atm) está errada porque a pressão não permanece igual quando o volume muda. C (0,5 atm) está errada porque reduziria a pressão a um quarto do valor inicial, o que não corresponde à relação inversa com a proporção de volumes. D (3 atm) está errada porque a pressão não aumenta quando o volume aumenta. E (4 atm) está errada porque aumentaria a pressão em vez de reduzi-la. Passo 7: Conclusão. A nova pressão é 1 atm, alternativa B, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Aplique a lei de Boyle para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a pressão não se altera quando o volume muda, tratando a pressão como grandeza independente do volume.
Cálculo correto segundo a Lei de Boyle.
O aluno aplica a proporção de volumes elevada ao quadrado, calculando 2 x (5/10)^2 = 0,5, em vez de usar a proporção simples inversa.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, acreditando que a pressão aumenta com o aumento do volume.
O aluno acredita que pressão e volume crescem juntos, somando ou aumentando a pressão ao aumentar o espaço disponível para o gás.
O aluno trata pressão e volume como diretamente proporcionais e dobra a pressão ao dobrar o volume, esquecendo que na Lei de Boyle a relação é inversa.
Raio-X da questão
lei de Boyle
avaliacao
lei de Boyle · pressão e volume de gases
Revisar a relação entre pressão e volume de gases ideais.
O aluno pode confundir a relação inversa entre pressão e volume, acreditando que a pressão aumenta com o aumento do volume.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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