Um extintor de incêndio cilíndrico, contendo CO2, possui um medidor de pressão interna que, inicialmente…
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 extintor de incêndio cilíndrico, contendo CO2, possui um medidor de pressão interna que, inicialmente, indica 200 atm. Com o tempo, parte do gás escapa, o extintor perde pressão e precisa ser recarregado. Quando a pressão interna for igual a 160 atm, a porcentagem da massa inicial de gás que terá escapado corresponderá a [FUVEST 2006 - Questão 61] FUVEST - 2006
- A) 10%
- B) 20%
- C) 40%
- D) 60%
- E) 75%
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza envolvida. O cilindro tem volume fixo e, nas condições do enunciado, a temperatura se mantém constante. Assim, a pressão do gás é diretamente proporcional ao número de mols, e portanto à massa de gás presente no extintor.
- Escreva a relação de proporcionalidade. Se P é proporcional a m, então P1/P2 = m1/m2, ou seja, a massa restante é igual à razão entre a pressão final e a pressão inicial.
- Calcule a fração restante. Pressão inicial de 200 atm e pressão final de 160 atm. A razão 160/200 = 0,8, logo restam 80% da massa inicial.
- Calcule a fração que escapou. Se restam 80%, então escaparam 100% - 80% = 20% da massa inicial. Esse é o resultado que eu obtive por conta própria, e ele coincide com o gabarito oficial.
- Verifique as alternativas erradas. A (10%) é a metade do valor correto. C (40%) toma a queda de 40 atm diretamente como porcentagem. D (60%) e E (75%) resultam de operações equivocadas com a razão entre as pressões, como explicado no diagnóstico.
💡 Dica: Use a relação entre pressão e massa para calcular a porcentagem de gás que escapou.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula a queda de pressão de 40 atm, divide por 200 e obtém 20%, mas depois divide novamente por 2, achando que a perda de massa é metade da perda relativa de pressão.
Incorreta. A redução de 200 atm para 160 atm não corresponde a 20% de perda de massa.
O aluno calcula corretamente a queda de 200 para 160 atm, obtendo 40 atm, e registra esse valor diretamente como porcentagem, sem dividir pela pressão inicial.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre pressão e volume, aplicando a lei de Boyle de forma incorreta e não considerando a proporção correta entre a pressão inicial e a final.
O aluno subtrai 160 de 200, obtendo 40, e depois faz 100 - 40 = 60, tratando a diferença de pressão como se fosse a massa restante em vez da massa que escapou.
O aluno divide a queda de pressão (40) pela pressão final (160), obtendo 25%, e depois subtrai de 100%, usando a base errada para a proporção.
Raio-X da questão
pressão e massa de gás
avaliacao
pressão de gases · lei de Boyle
Revisar a relação entre pressão e quantidade de gás em um recipiente fechado.
O aluno pode confundir a relação entre pressão e volume, aplicando a lei de Boyle de forma incorreta e não considerando a proporção correta entre a pressão inicial e a final.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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