Um experimento usando um gás ideal em um recipiente fechado mostra que, ao aumentar a temperatura de 20 °C…
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 experimento usando um gás ideal em um recipiente fechado mostra que, ao aumentar a temperatura de 20 °C para 80 °C, a pressão do gás aumenta de 100 kPa para 400 kPa. Que tipo de relação pode ser observada entre temperatura e pressão?
- A) Inversa
- B) Direta
- C) Constante
- D) Aleatória
- E) Irrelevante
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que varia. Ao aumentar a temperatura de 20 °C para 80 °C, a pressão do gás aumenta de 100 kPa para 400 kPa. Temperatura e pressão crescem juntas.
- Verifique o tipo de relação. Quando duas grandezas aumentam (ou diminuem) no mesmo sentido, a relação é direta. Quando uma aumenta e a outra diminui, é inversa. Como aqui ambas aumentam, a relação é direta.
- Confirme com a física do gás. Em um recipiente fechado, com volume constante, a lei de Gay-Lussac (P/T = constante) mostra que a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta, medida em kelvin.
- Cuidado com um atalho enganoso. Na escala Celsius, 80/20 = 4 e 400/100 = 4, o que parece uma proporção exata. Porém a proporcionalidade vale para a temperatura em kelvin (293 K e 353 K). Nesse caso, a razão de temperaturas seria cerca de 1,2, e a pressão esperada seria cerca de 120 kPa, não 400 kPa. Assim, os números do enunciado não seguem exatamente P/T constante em kelvin. Essa é uma inconsistência dos dados, mas ela não altera o tipo de relação: o que se observa é uma relação direta, com pressão crescendo junto com a temperatura.
- Conclusão. A alternativa B (Direta) é a correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (Inversa) exigiria que a pressão diminuísse ao aumentar a temperatura. C (Constante) exigiria que a pressão não variasse. D (Aleatória) não se aplica, pois a variação segue um padrão. E (Irrelevante) contradiz o fato de que a pressão mudou de forma clara com a temperatura.
💡 Dica: Analise a relação entre temperatura e pressão do gás ideal.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que, por causa do aumento de temperatura, a pressão deveria cair, como ocorre em algumas relações de inversa proporção. Ele não percebe que os dois valores crescem juntos.
Por que engana: Confundir a relação direta entre temperatura e pressão com uma relação inversa, pensando que ao aumentar a temperatura a pressão diminuiria.
Aumento da temperatura causa aumento da pressão.
O aluno pode pensar que o gás está em recipiente fechado e, portanto, a pressão deveria permanecer constante. Ele ignora que o enunciado mostra explicitamente o aumento da pressão.
O aluno pode considerar que, sendo um experimento, os resultados são aleatórios ou sujeitos a erro. Ele não percebe que os valores apresentam um padrão consistente de aumento.
O aluno pode entender que a temperatura não afeta a pressão de um gás, confundindo com o comportamento de gases em outras situações. Ele ignora a variação clara observada no enunciado.
Raio-X da questão
lei de Gay-Lussac
avaliacao
lei de Boyle · gás ideal
Revisar a lei de Gay-Lussac e suas aplicações em gases ideais.
Confundir a relação direta entre temperatura e pressão com uma relação inversa, pensando que ao aumentar a temperatura a pressão diminuiria.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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