Provão Paulista 2025 (2ª série, 2ª aplicação) — questão 27 de Física
Enunciado em texto
Leia o texto e analise a figura a seguir para responder às questões 27 e 28.
[Gráfico: pressão p ( Pa), no eixo vertical, em função do volume V ( m), no eixo horizontal. Quatro estados: I em (V = 1,5; p = 1), II em (V = 1,0; p = 3), III em (V = 0,5; p = 3) e IV em (V = 1,0; p = 1), ligados aos eixos por linhas tracejadas. De I para II, uma curva sobe para a esquerda (seta de I para II); de II para III, um segmento horizontal em p = 3 (seta para a esquerda); de III para IV, uma curva desce para a direita (seta de III para IV); de IV para I, um segmento horizontal em p = 1 (seta para a direita).]
Os turbocompressores em motores a diesel melhoram o desempenho e diminuem o consumo de combustível nos motores de caminhões. Esses equipamentos funcionam com o auxílio dos gases emitidos pelos próprios motores que movem turbinas que, por sua vez, acionam o compressor do turbo, comprimindo o ar que é misturado com o combustível, liberando mais energia durante a combustão. O gráfico representa um modelo simplificado do ciclo de transformações de estados: I, II, III e IV, a que o ar é submetido em turbocompressores.
De acordo com o gráfico, a expansão isobárica ocorre entre os estados
(A) II e III.
(B) II e IV.
(C) IV e I.
(D) III e IV.
(E) I e II.
(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2025, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o trecho do ciclo em que o ar se expande (o volume aumenta) com a pressão constante.
Passo 1 — “isobárica” no gráfico. Pressão constante quer dizer que o ponto não sobe nem desce: no diagrama p × V, a transformação isobárica é um segmento horizontal. Há dois: II → III, em p = 3 × 10⁵ Pa, e IV → I, em p = 1 × 10⁵ Pa.
Passo 2 — expansão ou compressão. Expansão é volume aumentando, ou seja, o ponto andando para a direita. Seguindo as setas:
• II → III: o volume vai de 1,0 para 0,5 (× 10⁻³ m³); diminui. É uma compressão isobárica.
• IV → I: o volume vai de 1,0 para 1,5 (× 10⁻³ m³); aumenta. É a expansão isobárica.
Por que não as outras: II e III (A) é a compressão isobárica, com o volume diminuindo. I e II (E) e III e IV (D) são as curvas, em que a pressão muda. E II e IV (B) não são ligados por nenhuma transformação do ciclo.
⚠️ A armadilha: marcar II e III só porque o segmento é horizontal, sem olhar o sentido da seta. Ali o ar está sendo comprimido (é o trabalho do compressor do turbo), não expandido.
A ideia em uma frase: isobárica é segmento horizontal no diagrama p × V; expansão é o ponto indo para a direita.
Resposta: alternativa C (IV e I).
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.
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