UFRGS 2017 — questão 12 de Física
Enunciado em texto
Considere que certa quantidade de gás ideal, mantida a temperatura constante, está contida em um recipiente cujo volume pode ser variado.
Assinale a alternativa que melhor representa a variação da pressão (p) exercida pelo gás, em função da variação do volume (V) do recipiente.
(A) [Gráfico p × V: curva que desce, muito inclinada para volumes pequenos e cada vez mais suave, aproximando-se do eixo V sem tocá-lo (uma hipérbole).]
(B) [Gráfico p × V: curva que sobe, muito inclinada no começo e cada vez mais suave, tendendo a ficar horizontal.]
(C) [Gráfico p × V: reta que sai da origem e sobe.]
(D) [Gráfico p × V: reta que desce, de um valor de p no eixo vertical até tocar o eixo V.]
(E) [Gráfico p × V: reta horizontal: pressão constante.]
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2017, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o formato do gráfico p × V de um gás ideal a temperatura constante.
Passo 1 — a lei de Boyle. Com n e T fixos, a equação de Clapeyron fica:
Passo 2 — o gráfico. Pressão inversamente proporcional ao volume: dobrando V, p cai à metade; triplicando V, p cai a um terço. Essa curva é uma hipérbole, que desce cada vez mais devagar e nunca toca os eixos. É o gráfico (A), a isoterma.
Por que não as outras: (B) e (C) fazem a pressão subir com o volume; (E) é pressão constante (transformação isobárica).
⚠️ A armadilha: a (D). “Inversamente proporcional” não é uma reta descendo. Na reta, a pressão chegaria a zero num volume finito, o que não acontece; e o produto pV não seria constante.
A ideia em uma frase: na isotérmica, pV é constante: o gráfico p × V é uma hipérbole.
Resposta: alternativa A (hipérbole).
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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