Um estudante observa que o aumento da temperatura de um gás provoca uma elevação da pressão em um recipiente…
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
Um estudante observa que o aumento da temperatura de um gás provoca uma elevação da pressão em um recipiente. Qual é a relação entre pressão (P), temperatura (T) e volume (V) do gás? Apresente a equação ideal dos gases.
- A) PV = nRT
- B) PV = kT
- C) P = V + T
- D) PV = T/nR
- E) P = nRT/V
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A relação entre pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura de um gás ideal é a equação de Clapeyron, PV = nRT, em que n é o número de mols e R é a constante universal dos gases. Passo 2: Verifique a coerência com o fenômeno do enunciado. Mantendo n e V constantes, a pressão P é diretamente proporcional à temperatura T, o que explica a elevação da pressão quando a temperatura aumenta. Passo 3: Analise as alternativas. A) PV = nRT é a equação do gás ideal, correta. B) PV = kT está errada porque omite n (quantidade de matéria), o que só seria aceitável se n fosse fixo, e não representa a equação geral pedida. C) P = V + T está errada porque soma grandezas de naturezas diferentes e não expressa a proporcionalidade entre pressão e temperatura. D) PV = T/nR está errada porque inverte a relação: a temperatura ficaria no denominador, o que faria a pressão aumentar quando a temperatura diminui. Passo 4: Sobre a alternativa E, P = nRT/V é algebraicamente equivalente a PV = nRT, pois basta multiplicar ambos os lados por V e dividir por V. Ela, portanto, também expressa a mesma lei física. O gabarito A é a resposta esperada porque o enunciado pede a equação ideal dos gases na forma clássica PV = nRT, mas a diferença entre A e E é de forma e não de conteúdo físico, o que representa uma ambiguidade da questão que vale ser apontada ao aluno. Conclusão: a letra correta é A.
💡 Dica: Identifique a relação entre as variáveis e escreva a equação.
Alternativa por alternativa
Representa a relação entre pressão, volume e temperatura.
Acredita que a pressão e o volume se relacionam com a temperatura apenas por uma constante k, sem considerar a quantidade de matéria do gás. Confunde a lei de Gay-Lussac ou de Charles, válidas com outras grandezas fixas, com a equação geral dos gases.
Por que engana: Confundir a relação entre pressão e volume, aplicando a fórmula errada para a equação dos gases ideais.
Acredita que as grandezas pressão, volume e temperatura podem ser somadas, como se a equação fosse uma soma simples. Não percebe que a lei dos gases envolve multiplicação e proporcionalidade.
Entende que a temperatura deveria estar no denominador, o que significaria pressão maior com temperatura menor. Isso contraria a observação do enunciado, em que a pressão sobe quando a temperatura aumenta.
Conhece a relação física, mas pode ter se apegado à forma isolada de P e considerado que ela não corresponde à equação padrão pedida. Como é algebricamente equivalente à de A, o erro está em comparar formas e não em compreender o conceito.
Raio-X da questão
equação dos gases ideais
avaliacao
equação dos gases ideais · relações entre pressão e temperatura
Revisar a lei dos gases ideais e suas variáveis.
Confundir a relação entre pressão e volume, aplicando a fórmula errada para a equação dos gases ideais.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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