UEA 2018 (SIS, 2ª série) — questão 51 de Física
Enunciado em texto
Um gás foi confinado hermeticamente no interior de um recipiente cilíndrico dotado de um êmbolo móvel que exerce pressão constante.
Quando o gás se encontra à temperatura T, seu volume é V. Para que o volume seja reduzido à metade, a temperatura do gás deve ser
(A)
(B)
(C) T
(D)
(E)
(Enunciado: SIS UEA 2018, Prova de Acompanhamento II — UEA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a nova temperatura para que o volume do gás caia pela metade, com pressão constante.
Passo 1 — o tipo de transformação. O recipiente é hermético (a quantidade de gás não muda) e o êmbolo mantém a pressão constante: é uma transformação isobárica. Nela, pela lei de Charles e Gay-Lussac, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em kelvin):
Passo 2 — a conta, com :
Conferindo pela equação geral dos gases: , com p e n constantes, dá V proporcional a T. Metade do volume, metade da temperatura absoluta.
⚠️ A armadilha: pensar como na transformação isotérmica (lei de Boyle), em que p e V são inversamente proporcionais, e marcar o dobro da temperatura (alternativa D). Aqui a pressão é que é constante, e V e T andam juntos. Lembre também que T é a temperatura absoluta: “metade de 20 °C” não é 10 °C.
A ideia em uma frase: a pressão constante, volume e temperatura absoluta são proporcionais: metade do volume, metade da temperatura em kelvin.
Resposta: alternativa B (T/2).
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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