Exercícios

Questões de Transformações Gasosas – 2º ano Ensino Medio – parte 2

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As transformações gasosas relacionam pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria em situações em que um gás passa por mudanças de estado físico mensurável. No Ensino Médio, compreender essas relações exige atenção às leis dos gases e ao uso consistente das unidades e condições do sistema.

Nesta seleção, as questões exploram transformações isotérmicas, isobáricas e isocóricas, além de combinações entre variáveis em problemas contextualizados. O foco está na interpretação física das relações e na aplicação correta das equações, sem sair do tema Transformações Gasosas.

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Questões de Transformações Gasosas – 2º ano Ensino Medio – parte 2

Questão 01

1. Um gás ideal, mantido com quantidade de matéria constante, sofre uma transformação em que o produto entre pressão e volume permanece invariável. Nessa situação, se a pressão dobra, o volume do gás

Gabarito: alternativa B). Correta. É a lei de Boyle: P.V constante implica volume inversamente proporcional à pressão.

Comentários por alternativa:

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  • A) Incorreta: a pressão altera o volume quando o produto P.V se mantém constante.
  • B) Correta. É a lei de Boyle: P.V constante implica volume inversamente proporcional à pressão.
  • C) Incorreta: se a pressão aumenta, o volume diminui, não cresce na mesma direção.
  • D) Incorreta: o enunciado não envolve aumento de temperatura.
  • E) Incorreta: a massa do recipiente não entra na relação do gás ideal.

Questão 02

2. Em um cilindro com êmbolo móvel, um gás é aquecido sob pressão constante. Durante o processo, o volume aumenta e a quantidade de gás não muda. A interpretação mais adequada é que

Gabarito: alternativa D). Correta. Em transformação isobárica, volume e temperatura absoluta são proporcionais.

Comentários por alternativa:

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  • A) Incorreta: aquecimento a pressão constante tende a aumentar a temperatura.
  • B) Incorreta: a pressão foi mantida constante, não cresceu com o volume.
  • C) Incorreta: o enunciado não permite afirmar energia interna fixa.
  • D) Correta. Em transformação isobárica, volume e temperatura absoluta são proporcionais.
  • E) Incorreta: continuam válidas as relações entre variáveis de estado.

Questão 03

3. Um gás ideal passa de 300 K para 450 K em um recipiente rígido. Se a pressão inicial era de 2,0 atm, a pressão final será

Gabarito: alternativa A). Correta. Em volume constante, P/T = constante; logo, 2,0 x 450/300 = 3,0 atm.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Em volume constante, P/T = constante; logo, 2,0 x 450/300 = 3,0 atm.
  • B) Incorreta: o recipiente rígido mantém o volume, mas a pressão pode variar.
  • C) Incorreta: a proporcionalidade é linear com T, não com T2.
  • D) Incorreta: a variação de 150 K não basta; usa-se a escala absoluta.
  • E) Incorreta: ao aquecer, a pressão aumenta, não diminui.

Questão 04

4. Uma seringa fechada contém um gás em equilíbrio térmico com o ambiente. Ao comprimir lentamente o êmbolo, o sistema troca calor com o meio para manter a temperatura praticamente constante. Nesse caso, a relação mais apropriada é que

Gabarito: alternativa E). Correta. Trata-se de transformação isotérmica: P.V constante e inversão entre P e V.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: o volume muda durante a compressão.
  • B) Incorreta: a compressão aumenta a pressão e reduz o volume.
  • C) Incorreta: o enunciado indica temperatura praticamente constante.
  • D) Incorreta: compressão não altera a quantidade de matéria.
  • E) Correta. Trata-se de transformação isotérmica: P.V constante e inversão entre P e V.

Questão 05

5. Um balão flexível contendo gás é levado de um local frio para outro mais quente, sem mudança relevante na pressão externa. A consequência mais esperada é que

Gabarito: alternativa C). Correta. Em pressão aproximadamente constante, aquecimento implica expansão do gás.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: aquecimento tende a expandir o gás, reduzindo a densidade.
  • B) Incorreta: o aquecimento não favorece contração nesse contexto.
  • C) Correta. Em pressão aproximadamente constante, aquecimento implica expansão do gás.
  • D) Incorreta: aquecimento não cria novas partículas de gás.
  • E) Incorreta: a temperatura do gás acompanha o meio, com alguma troca térmica.

Questão 06

6. Em um experimento, um gás ideal passa por uma transformação isocórica entre dois estados. Se a temperatura absoluta dobra, a pressão final deve ser interpretada como

Gabarito: alternativa B). Correta. Em volume constante, pressão e temperatura absoluta são proporcionais.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: a pressão aumenta quando a temperatura absoluta aumenta.
  • B) Correta. Em volume constante, pressão e temperatura absoluta são proporcionais.
  • C) Incorreta: não há relação quadrática nesse caso.
  • D) Incorreta: volume constante não significa pressão constante.
  • E) Incorreta: a lei dos gases permanece válida.

Questão 07

7. Um gás ideal ocupa 4,0 L a 1,5 atm e 300 K. Se ele é levado a 2,0 atm e 450 K, mantendo a mesma quantidade de matéria, o novo volume será

Gabarito: alternativa E). Correta. Pela lei geral, V2 = V1.(P1/P2).(T2/T1) = 4,0.(1,5/2,0).(450/300) = 3,0 L.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: o cálculo não leva a 2,0 L.
  • B) Incorreta: as razões de pressão e temperatura não são iguais.
  • C) Incorreta: a pressão também aumenta e reduz o volume.
  • D) Incorreta: pressão maior não amplia o volume; tende a reduzi-lo.
  • E) Correta. Pela lei geral, V2 = V1.(P1/P2).(T2/T1) = 4,0.(1,5/2,0).(450/300) = 3,0 L.

Questão 08

8. Um compressor aquece um gás enquanto o empurra para dentro de um reservatório rígido. Após o processo, a quantidade de gás no reservatório aumentou, mas o volume interno permaneceu fixo. A afirmação mais compatível com a situação é que

Gabarito: alternativa A). Correta. Com V fixo, aumento de n e de T pode elevar a pressão pela equação dos gases ideais.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Com V fixo, aumento de n e de T pode elevar a pressão pela equação dos gases ideais.
  • B) Incorreta: com mais partículas ou aquecimento, a pressão tende a subir.
  • C) Incorreta: o volume não varia no reservatório rígido.
  • D) Incorreta: recipiente rígido não garante pressão constante.
  • E) Incorreta: o gás continua mensurável e obedecendo às leis usuais.

Questão 09

9. Em uma transformação, um gás ideal sofre expansão com aquecimento, e o produto P.V aumenta na mesma proporção que a temperatura absoluta. A quantidade de gás é constante. Qual conclusão está correta?

Gabarito: alternativa D). Correta. Para n constante, P.V é proporcional a T; isso expressa a equação geral dos gases.

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: isobárica exige pressão constante, o que não foi afirmado.
  • B) Incorreta: isocórica significa volume constante, incompatível com expansão.
  • C) Incorreta: P pode variar e ainda assim P.V acompanhar T.
  • D) Correta. Para n constante, P.V é proporcional a T; isso expressa a equação geral dos gases.
  • E) Incorreta: aquecimento não implica diminuição do volume nesse contexto.

Questão 10

10. Em um laboratório, dois estados de um gás ideal são comparados. No estado 1, P1 = 2 atm, V1 = 5 L e T1 = 300 K. No estado 2, P2 = 3 atm e T2 = 450 K. Se a quantidade de gás não mudou, o volume V2 é

Gabarito: alternativa C). Correta. V2 = V1.(P1/P2).(T2/T1) = 5.(2/3).(450/300) = 5.(2/3).1,5 = 5,0 L?

Comentários por alternativa:

  • A) Incorreta: o resultado não é 6,0 L.
  • B) Correta: aplicando a lei geral, V2 = 5,0 L.
  • C) Correta. V2 = V1.(P1/P2).(T2/T1) = 5.(2/3).(450/300) = 5.(2/3).1,5 = 5,0 L?
  • D) Incorreta: a proporcionalidade direta com T ignora a pressão.
  • E) Incorreta: não há base para dobrar o volume.

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