UFPR 2025 — questão 62 de Física

Enunciado em texto
Atenção: em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por . Quando for necessário, use para o módulo da aceleração gravitacional.
O texto a seguir é referência para as questões 62 e 63.
Uma dada quantidade de gás ideal executa o processo termodinâmico apresentado no gráfico a seguir, iniciando no ponto e terminando no ponto :
[Gráfico: pressão P (kPa) no eixo vertical, com marcas em 20, 40, 60 e 80; volume V (m³) no eixo horizontal, com marcas em 1,0, 2,0 e 3,0. O ponto A está em (V = 1,0 m³; P = 80 kPa) e o ponto B em (V = 3,0 m³; P = 40 kPa). Um segmento de reta liga A a B, com uma seta no meio apontando de A para B. Linhas tracejadas ligam A e B aos eixos.]
Considere que a temperatura do gás no ponto vale , e a temperatura no ponto vale . Com base nas informações fornecidas no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão entre as temperaturas dos pontos e .
A)
B)
C)
D)
E)
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2025, 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 razão entre as temperaturas do gás nos pontos B e A do gráfico.
Passo 1 — equação de Clapeyron. Para um gás ideal, . Como a quantidade de gás () não muda, a temperatura é proporcional ao produto :
Passo 2 — ler os pontos no gráfico. A: 80 kPa e 1,0 m³. B: 40 kPa e 3,0 m³.
Conferindo: a pressão caiu pela metade (fator ) e o volume triplicou (fator 3); a temperatura muda pelo fator . O gás termina mais quente do que começou.
⚠️ A armadilha: montar a razão de cabeça para baixo, , e chegar a (alternativa C). Ou olhar só a pressão, que cai, e concluir que a temperatura cai.
A ideia em uma frase: com fixo, é proporcional a : de 80 para 120 kPa·m³, a temperatura sobe pelo fator .
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.
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