UFPR 2024 — questão 17 de Física

Enunciado em texto
O texto a seguir é referência para as questões 10 a 18.
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 está num estado termodinâmico em que a pressão vale , o volume vale , e a temperatura vale . Essa massa de gás sofre um processo termodinâmico, e o volume passa a ser V, a pressão passa a ser P, e a temperatura passa a ser T. Sabe-se que e . Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do volume V em função do volume .
A)
B)
C)
D)
E)
(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2024, 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: o novo volume do gás, sabendo que a pressão quadruplicou e a temperatura absoluta dobrou.
Passo 1 — o que se conserva. A massa de gás é a mesma, então (igual a ) não muda de um estado para o outro:
Passo 2 — isolar . Cancelando e :
Conferindo pelo raciocínio: dobrar a temperatura, sozinho, dobraria o volume (a pressão constante); quadruplicar a pressão, sozinho, dividiria o volume por 4 (a temperatura constante). Juntos: .
⚠️ A armadilha: inverter a relação, achando que o volume cresce com a pressão: , a alternativa D. Volume e pressão são inversamente proporcionais; volume e temperatura absoluta, diretamente.
A ideia em uma frase: constante: pressão e temperatura deixam o volume .
Resposta: alternativa E ().
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.