Em uma aula de Biologia, estudantes analisaram o comportamento de um gás utilizado em um sistema de cultivo…
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
Em uma aula de Biologia, estudantes analisaram o comportamento de um gás utilizado em um sistema de cultivo celular. O gás foi mantido em um recipiente rígido, hermeticamente fechado, de modo que seu volume e sua quantidade de matéria permaneceram constantes. Um sensor registrou pressão inicial de 1,00 atm e temperatura inicial de 25 °C. Após o aquecimento do recipiente, a temperatura atingiu 75 °C. Considerando o comportamento aproximado de um gás ideal e os dados do texto, qual foi a pressão final do gás no recipiente?
- A) 0,86 atm
- B) 3,00 atm
- C) 1,17 atm
- D) 2,00 atm
- E) 1,00 atm
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a transformação. O recipiente é rígido e hermeticamente fechado, então o volume e a quantidade de matéria são constantes. Trata-se de uma transformação isocórica, em que a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta (lei de Gay-Lussac).
- Converta as temperaturas para kelvin, que é a escala obrigatória nessa relação. T1 = 25 + 273 = 298 K e T2 = 75 + 273 = 348 K.
- Aplique a relação P1/T1 = P2/T2. Assim, P2 = P1 x T2/T1 = 1,00 x 348/298, o que resulta em aproximadamente 1,168 atm, ou 1,17 atm.
- Compare com as alternativas. A alternativa C, 1,17 atm, é a correta e coincide com o gabarito oficial. A pressão aumenta, como esperado, pois a temperatura subiu.
- Analise as alternativas erradas. A (0,86 atm) inverte a razão de temperaturas, o que faria a pressão cair ao aquecer. B (3,00 atm) usa as temperaturas em graus Celsius (75/25), o que não é válido. D (2,00 atm) supõe que a pressão dobra porque houve variação de 50 graus, o que não segue da proporcionalidade. E (1,00 atm) supõe que a pressão não muda, o que só ocorreria se a temperatura permanecesse constante.
💡 Dica: Utilize a lei de Boyle-Mariotte para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
Inverteu a razão entre as temperaturas, calculando P1 x T1/T2 (298/348), o que faz a pressão diminuir ao aquecer o gás.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a fórmula incorretamente e escolhendo uma alternativa que não considera a proporcionalidade direta entre temperatura e pressão.
Usou as temperaturas em graus Celsius diretamente na proporção (75/25 = 3), sem converter para kelvin.
Como o volume e a quantidade de gás permanecem constantes, aplica-se a relação P₁/T₁ = P₂/T₂, com as temperaturas expressas em kelvin. Assim, T₁ = 25 + 273 = 298 K e T₂ = 75 + 273 = 348 K. Portanto, P₂ = 1,00 × 348/298 ≈ 1,17 atm.
Acredita que a pressão aumenta na mesma proporção da variação de temperatura em graus (50 graus de variação), chegando ao dobro, em vez de usar a razão entre temperaturas absolutas.
Acha que, por o recipiente estar fechado, a pressão não se altera com o aquecimento, confundindo volume constante com ausência de efeito da temperatura.
Raio-X da questão
pressão de um gás
avaliacao
lei de Boyle · relações entre temperatura e pressão
Revisar a relação entre temperatura e pressão em gases ideais.
O aluno pode confundir a relação entre temperatura e pressão, aplicando a fórmula incorretamente e escolhendo uma alternativa que não considera a proporcionalidade direta entre temperatura e pressão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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