UFPR 2021 — questão 39 de Física
Enunciado em texto
O texto a seguir é referência para as questões 35 a 40.
Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial.
O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use para o módulo da aceleração gravitacional.
Uma certa massa de gás ideal passa pelo processo termodinâmico ilustrado na figura ao lado, que apresenta um diagrama P x V (pressão em função do volume).
[Gráfico: P (MPa) no eixo vertical, V (m³) no eixo horizontal; marcas 20, 40 e 60 no eixo P e 50, 100 e 150 no eixo V. O ponto A está em V = 50 m³ e P = 20 MPa; o ponto B, em V = 150 m³ e P = 60 MPa (linhas tracejadas ligam cada ponto aos eixos). Uma curva sobe de A até B, côncava para cima.]
Considerando que a temperatura do gás no ponto A vale T = 50 K, assinale a alternativa que apresenta corretamente a temperatura T do gás no ponto B.
A) = 100 K.
B) = 300 K.
C) = 450 K.
D) = 600 K.
E) = 900 K.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2021, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: a temperatura do gás no estado B, conhecidos os dois estados no gráfico e a temperatura em A (50 K).
Passo 1 — o que se conserva. A massa de gás é a mesma do começo ao fim, então (que vale ) é constante. Não importa o formato da curva entre A e B: a temperatura de um estado depende só de e naquele estado.
Passo 2 — os valores lidos no gráfico. A: 20 MPa e 50 m³. B: 60 MPa e 150 m³. Como as unidades se repetem dos dois lados, dá para usar os números como estão:
Atalho: a pressão triplicou e o volume também; o produto ficou 9 vezes maior, e a temperatura absoluta acompanha: K.
⚠️ A armadilha: multiplicar só por um dos fatores 3, como se fosse uma transformação isobárica ou isocórica, e chegar a 150 K (que nem é alternativa), ou somar os efeitos ( vezes, 300 K, a alternativa B). Pressão e volume entram multiplicados.
A ideia em uma frase: é constante: ficou 9 vezes maior, então K.
Resposta: alternativa C (450 K).
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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