UEM 2017 (Verão) — questão 34 de Física

Gabarito 13Gases — equação de Clapeyron: transformações isocórica e isotérmica e proporções entre massas e volumesVestibular de Verão · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 34 de Física do UEM 2017 (Verão)

Enunciado em texto

Sobre a Lei do Gás Ideal, assinale o que for correto.

(01) Em um recipiente de volume constante, a pressão de um gás deve ser diretamente proporcional à sua temperatura em Kelvin.

(02) Em um recipiente mantido a uma temperatura constante, a pressão de um gás deve se comportar, em função do volume, como uma função quadrática.

(04) Para um conjunto de amostras de um mesmo gás, todas com mesma pressão e temperatura, a razão entre as massas coincide com a razão entre os volumes.

(08) Dobrando-se o volume e diminuindo-se pela metade a pressão de uma amostra gasosa, a temperatura final dessa amostra deve ser igual à inicial.

(16) É possível alterar a pressão de uma amostra gasosa sem modificar sua temperatura, seu volume e sua massa.

(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (Verão) — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: aplicar a equação de Clapeyron, pV=nRTpV = nRT, a várias situações.

(01) Verdadeira. Com V e n fixos, p=nRV Tp = \frac{nR}{V}\,T: pressão proporcional à temperatura absoluta (lei de Charles e Gay-Lussac).

(02) Falsa. Com T e n fixos, pV=pV = constante: p=k/Vp = k/V, função de proporcionalidade inversa, cujo gráfico é uma hipérbole, não uma parábola.

(04) Verdadeira. Com p e T iguais, n=pVRTn = \frac{pV}{RT} é proporcional a V; e a massa é m=n Mm = n\,M, com a mesma massa molar M (mesmo gás). Logo m1/m2=V1/V2m_1/m_2 = V_1/V_2.

(08) Verdadeira.

p2⋅2V=pV⇒Tf=Ti\frac{p}{2} \cdot 2V = pV \Rightarrow T_f = T_i

(16) Falsa. Com a massa fixa (n fixo), p=nRT/Vp = nRT/V: se T e V não mudam, p também não muda. Para alterar a pressão é preciso mudar pelo menos uma das outras grandezas.

⚠️ A armadilha: na (02), lembrar que “p depende de V” e chutar uma função qualquer. Na isotérmica, p e V são inversamente proporcionais: dobra um, cai pela metade o outro.

A ideia em uma frase: pV = nRT amarra as quatro grandezas: fixe duas e as outras duas ficam diretamente ou inversamente proporcionais.

Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).

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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