Num termômetro de gás a volume constante, a pressão é P1 = 1,00×105 Pa à temperatura T1 = 20 °C. Se a pressão…
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
Num termômetro de gás a volume constante, a pressão é P1 = 1,00×105 Pa à temperatura T1 = 20 °C. Se a pressão aumenta para P2 = 1,10×105 Pa, qual a nova temperatura T2 em °C? Use relação P/T = constante e temperaturas em Kelvin.
- A) T2 = 100 °C
- B) T2 = 322 K = 49,2 °C.
- C) T2 = 40 °C
- D) T2 = 293 K (20 °C)
- E) T2 = 20 °C
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. P1 = 1,00×10^5 Pa, T1 = 20 °C e P2 = 1,10×10^5 Pa. Como o volume é constante, vale a relação P1/T1 = P2/T2, ou seja, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Passo 2: Converter a temperatura para Kelvin. T1 = 20 + 273 = 293 K (com 273,15 seria 293,15 K). Passo 3: Montar a proporção. T2 = T1 × (P2/P1) = 293 × (1,10×10^5 / 1,00×10^5) = 293 × 1,10 = 322,3 K, ou aproximadamente 322 K. Passo 4: Converter de volta para Celsius. T2 = 322 − 273 = 49 °C (ou cerca de 48,9 °C usando 273,15). Passo 5: Comparar com as alternativas. A alternativa B traz o valor correto de 322 K. Há um pequeno erro na conversão apresentada na alternativa, pois 322 K corresponde a cerca de 49 °C e não a 49,2 °C, mas o valor em Kelvin está correto e a alternativa é a mais próxima da resposta. Por que as outras estão erradas: A) 100 °C exigiria um aumento de temperatura muito maior que o proporcional à variação de 10% na pressão. C) 40 °C não resulta da proporção, pois o aumento de pressão não se traduz em soma fixa de 20 °C. D) 293 K é a temperatura inicial, ignorando a variação de pressão. E) 20 °C mantém a temperatura inicial, o que contradiz o aumento da pressão em volume constante.
💡 Dica: Converta as temperaturas para Kelvin antes de aplicar a relação.
Alternativa por alternativa
Acredita que a temperatura sobe muito mais do que a proporção indica, talvez tomando 100 °C como valor de referência comum, sem aplicar a relação P/T.
Por que engana: Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula incorretamente ou não convertendo a temperatura para Kelvin.
T1 = 20 °C = 293 K; T2 = T1·P2/P1 = 293·(1,10×105/1,00×105)=293·1,10=322,3 K = 49,3 °C (˜49,2 °C).
Aplica o aumento de forma aditiva, somando um valor fixo à temperatura de 20 °C, em vez de multiplicar pela razão das pressões.
Interpreta que, por ser uma transformação a volume constante, a temperatura não muda, sem considerar que a pressão variou.
Supõe que a pressão do gás não depende da temperatura, mantendo o valor inicial de 20 °C mesmo com o aumento de pressão.
Raio-X da questão
lei de Gay-Lussac
avaliacao
conversao de Celsius para Kelvin · lei de Gay-Lussac
Revisar a relação entre pressão e temperatura em gases ideais.
Confundir a relação entre pressão e temperatura, aplicando a fórmula incorretamente ou não convertendo a temperatura para Kelvin.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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