PUC-SP 2018 — questão 13 de Física

Enunciado em texto
Quando necessário, adote os valores da tabela:
módulo da aceleração da gravidade: ; calor latente de vaporização da água: ; calor específico da água: ; densidade da água: ; calor específico do cobre: ; calor latente de fusão do cobre: ; temperatura de fusão do cobre: ; 1cal = 4,0 J; π = 3; sen30° = 0,5; cos30°= 0,8
Uma determinada massa de gás perfeito está contida em um recipiente de capacidade 10,0 litros, sob pressão de 3,5 atm e temperatura inicial de 25,0ºC. Após sofrer uma transformação isocórica, sua pressão aumenta para 7,0 atm.
Determine a variação de temperatura da massa de gás, nas escalas Celsius e Fahrenheit, respectivamente, devido a essa transformação.
(A) 298 e 536,4.
(B) 298 e 568,4.
(C) 323 e 581,4.
(D) 323 e 613,4.
(Enunciado: Vestibular PUC-SP 2018 — PUC-SP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto a temperatura do gás variou, em °C e em °F.
Passo 1 — a temperatura inicial em kelvin. As leis dos gases só valem com temperatura absoluta:
Passo 2 — isocórica: pressão proporcional à temperatura. Com volume constante, p/T não muda:
Passo 3 — a variação. Uma variação de 1 K é igual a uma variação de 1 °C:
Passo 4 — em Fahrenheit. A escala Fahrenheit tem 180 divisões onde a Celsius tem 100, então cada 1 °C de variação vale 1,8 °F:
⚠️ A armadilha: converter a variação como se fosse uma temperatura, somando 32: , que é a alternativa B. O “+32” só entra para converter uma leitura do termômetro, não uma diferença. Outra armadilha é usar 25 °C direto na lei dos gases: dobrando 25 °C não se dobra a pressão.
A ideia em uma frase: em volume constante, dobrar a pressão é dobrar a temperatura em kelvin; e variações se convertem só pelo fator 1,8, sem o 32.
Resposta: alternativa A (298 °C e 536,4 °F).
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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