Einstein 2027 — questão 37 de Física

Gabarito CGases — transformação isotérmica (lei de Boyle)Prova I · Enfermagem, Medicina e demais cursos · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do Einstein 2027

Enunciado em texto

Para aumentar a eficiência de determinado processo industrial, foi necessário reduzir a pressão de certa massa constante de gás de um valor PinicialP_{\text{inicial}} = 24 kPa para um valor PfinalP_{\text{final}}, enquanto a temperatura desse gás foi mantida constante, por meio do movimento de um pistão que permitiu que o volume ocupado pelo gás aumentasse do valor VinicialV_{\text{inicial}} = 0,1 m³ para o valor VfinalV_{\text{final}} = 0,8 m³. O diagrama pressão × volume, mostrado na figura, representa essa transformação gasosa.

[Figura: gráfico P (kPa) × V (m³). Uma curva (hipérbole) desce do ponto (VinicialV_{\text{inicial}}, PinicialP_{\text{inicial}}), à esquerda e no alto, até o ponto (VfinalV_{\text{final}}, PfinalP_{\text{final}}), à direita e embaixo; linhas tracejadas ligam os dois pontos aos eixos.]

Considerando que o gás utilizado nesse processo industrial possa ser considerado um gás ideal, o valor de PfinalP_{\text{final}}, indicado no gráfico, é

(A) 12 kPa.

(B) 2 kPa.

(C) 3 kPa.

(D) 6 kPa.

(E) 4 kPa.

(Enunciado e figura: Vestibular Einstein 2027, Prova I — Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a pressão final de um gás ideal que se expandiu com temperatura constante.

Passo 1 — qual lei usar. Massa constante e temperatura constante: é uma transformação isotérmica, e vale a lei de Boyle, P V=constanteP\,V = \text{constante}. (É por isso que o gráfico é uma hipérbole.)

Passo 2 — a conta.

Pi Vi=Pf VfP_i\,V_i = P_f\,V_f

24×0,1=Pf×0,824 \times 0{,}1 = P_f \times 0{,}8

Pf=2,40,8=3 kPaP_f = \frac{2{,}4}{0{,}8} = 3\ \text{kPa}

Leitura física: o volume ficou 8 vezes maior, então a pressão ficou 8 vezes menor: 24/8 = 3 kPa.

⚠️ A armadilha: achar que a pressão cai na mesma proporção em que o volume "sobe 0,7 m³", ou dividir 24 por 2 porque a curva "parece cair pela metade" (12 kPa, alternativa A). Na isotérmica, pressão e volume são inversamente proporcionais.

A ideia em uma frase: na isotérmica, P·V fica constante: volume 8 vezes maior, pressão 8 vezes menor.

Resposta: alternativa C (3 kPa).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do Einstein 2027

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do Einstein 2027 →

Mais questões de Termodinâmica e gases, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →