Exercícios

Questões de Transformações Gasosas – 2º ano Ensino Medio

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As transformações gasosas são essenciais para compreender como pressão, volume e temperatura se relacionam em diferentes processos termodinâmicos. No Ensino Médio, esse tema exige atenção às leis dos gases e à interpretação correta de gráficos e situações do cotidiano.

Nesta seleção, você encontrará questões contextualizadas e desafiadoras sobre transformações isotérmicas, isobáricas, isocóricas e adiabáticas, além de aplicações da equação geral dos gases. O foco é desenvolver raciocínio físico, leitura de dados e análise de proporcionalidades.

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Questões de Transformações Gasosas – 2º ano Ensino Medio

Questão 01

1. Um gás ideal ocupa 4,0 L a 300 K sob pressão constante. Se sua temperatura passa para 450 K, mantendo a pressão constante, qual será o novo volume do gás?

Gabarito: alternativa B). Correta. Em transformação isobárica, V/T é constante em kelvin.

Comentários por alternativa:

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  • A) A pressão constante não provoca redução do volume nesse aumento de temperatura.
  • B) Correta. Em transformação isobárica, V/T é constante em kelvin.
  • C) A proporcionalidade deve usar temperatura absoluta, não Celsius.
  • D) A transformação isobárica não é inversa; volume cresce com a temperatura.
  • E) A temperatura não triplicou; além disso, o volume cresce na mesma razão de T.

Questão 02

2. Em um cilindro com êmbolo móvel, um gás recebe calor lentamente enquanto a pressão externa permanece constante. O volume aumenta, mas a temperatura também se eleva. Qual interpretação descreve melhor essa transformação?

Gabarito: alternativa D). Correta. Pressão constante e variação de volume caracterizam transformação isobárica.

Comentários por alternativa:

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  • A) Na isocórica, o volume permanece constante, o que não ocorre aqui.
  • B) Adiabática significa ausência de troca de calor, o que não foi informado.
  • C) Na isotérmica, a temperatura não varia durante o processo.
  • D) Correta. Pressão constante e variação de volume caracterizam transformação isobárica.
  • E) Isométrica não é classificação física usual para gases nesse contexto.

Questão 03

3. Um gás ideal sofre uma compressão isotérmica em que a pressão dobra. Se o estado inicial era 2,0 atm e 5,0 L, qual é o novo volume?

Gabarito: alternativa A). Correta. Em isotérmica, P1V1 = P2V2; dobrando a pressão, o volume cai pela metade.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Em isotérmica, P1V1 = P2V2; dobrando a pressão, o volume cai pela metade.
  • B) O volume não aumenta quando a pressão dobra em temperatura constante.
  • C) Temperatura constante não significa volume constante; isso seria isocórica.
  • D) Na isotérmica, pressão e volume variam em sentidos opostos.
  • E) A redução é pela metade, não para um quinto.

Questão 04

4. Durante um experimento, um estudante aquece um recipiente rígido e fechado contendo um gás. O manômetro indica aumento de pressão, enquanto o volume não muda. Qual conclusão é mais adequada?

Gabarito: alternativa E). Correta. Em recipiente rígido, o volume fica constante: trata-se de transformação isocórica.

Comentários por alternativa:

  • A) Na isobárica, a pressão se mantém constante, não aumenta.
  • B) Aquecer não caracteriza isotérmica; nela, a temperatura fica constante.
  • C) Isométrica não é a classificação adequada para esse caso.
  • D) A adiabática depende da troca de calor, não apenas da pressão.
  • E) Correta. Em recipiente rígido, o volume fica constante: trata-se de transformação isocórica.

Questão 05

5. Um gás ideal ocupa 3,0 L a 27 °C e 1,0 atm. Ele é aquecido até 127 °C e comprimido até 2,0 atm. Admitindo comportamento ideal, qual será o volume final?

Gabarito: alternativa C). Correta. Pela lei geral dos gases, P1V1/T1 = P2V2/T2, com T em kelvin.

Comentários por alternativa:

  • A) A pressão não foi constante, então o raciocínio direto não vale.
  • B) A pressão dobrada reduz o volume; ela não é anulada pelo aquecimento.
  • C) Correta. Pela lei geral dos gases, P1V1/T1 = P2V2/T2, com T em kelvin.
  • D) Ao dobrar T e P, o volume não fica em um quarto nesse caso.
  • E) O volume não cresce com a pressão; a relação é inversa em temperatura fixa.

Questão 06

6. Um cilindro com pistão livre contém um gás que passa por expansão lenta, trocando calor com o ambiente, enquanto sua temperatura permanece constante. Qual comportamento é esperado para a energia interna do gás ideal?

Gabarito: alternativa B). Correta. Em gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura; isotérmica mantém U constante.

Comentários por alternativa:

  • A) Em isotérmica, a energia trocada como calor compensa o trabalho realizado.
  • B) Correta. Em gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura; isotérmica mantém U constante.
  • C) A temperatura não diminui; ela foi mantida constante.
  • D) A expansão não zera a energia interna; apenas mantém seu valor.
  • E) Equilíbrio térmico não implica oscilação da energia interna nesse modelo.

Questão 07

7. Em um gráfico P x V, um gás passa do estado A para o estado B seguindo uma curva em que P cai enquanto V aumenta, mantendo P vezes V constante. Qual é a característica dessa transformação?

Gabarito: alternativa E). Correta. Para gás ideal, P.V constante indica temperatura constante, logo a transformação é isotérmica.

Comentários por alternativa:

  • A) Na isobárica, a pressão é constante, não o produto P.V.
  • B) Na isocórica, o volume é constante, o que não aparece no gráfico.
  • C) P.V constante não define adiabática; para gás ideal, remete à isotérmica.
  • D) A curva pode representar um processo definido; não é uma mistura inevitável.
  • E) Correta. Para gás ideal, P.V constante indica temperatura constante, logo a transformação é isotérmica.

Questão 08

8. Um pesquisador comprime rapidamente um gás dentro de um sistema bem isolado termicamente, sem permitir troca de calor com o ambiente. Qual consequência física é mais compatível com esse processo?

Gabarito: alternativa A). Correta. Em compressão adiabática, o trabalho sobre o gás aumenta a energia interna e a temperatura.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Em compressão adiabática, o trabalho sobre o gás aumenta a energia interna e a temperatura.
  • B) Na compressão, a pressão tende a aumentar, não cair.
  • C) Isobárica exige pressão constante, o que não foi dito.
  • D) Compressão não favorece aumento de volume; ocorre o oposto.
  • E) Sem troca de calor, a compressão pode aquecer o gás.

Questão 09

9. Um gás sofre uma transformação isocórica de 2,0 atm para 5,0 atm, com temperatura inicial de 300 K. Qual será a temperatura final, assumindo gás ideal?

Gabarito: alternativa D). Correta. Em volume constante, P/T é constante; então T final = 300 x 5/2 = 750 K?

Comentários por alternativa:

  • A) Com volume fixo, a temperatura cresce junto com a pressão, não diminui.
  • B) Volume constante não impede mudança de temperatura.
  • C) A conta não corresponde à proporção correta entre P e T.
  • D) Correta. Em volume constante, P/T é constante; então T final = 300 x 5/2 = 750 K?
  • E) A pressão não triplica; ela cresce de 2,0 para 5,0 atm.

Questão 10

10. Um gás ideal passa do estado 1 para o estado 2 com aumento de volume e diminuição de pressão, sem troca de calor com o meio. Se o processo for realmente adiabático, qual afirmação é mais consistente?

Gabarito: alternativa C). Correta. Na adiabática, a expansão pode reduzir a temperatura porque o gás realiza trabalho sem receber calor.

Comentários por alternativa:

  • A) Sem calor não significa temperatura constante; isso é isotérmico.
  • B) Pressão fixa descaracteriza o processo como adiabático nesse contexto.
  • C) Correta. Na adiabática, a expansão pode reduzir a temperatura porque o gás realiza trabalho sem receber calor.
  • D) Expansão não implica aumento de energia interna em processo adiabático.
  • E) Linearidade e pressão constante não definem adiabática.

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