Desvendando Gases Perfeitos: Prova de Física para o 2º Ano

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Tema: Gases perfeitos
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 5

Prova de Física: Gases Perfeitos – 2º Ano do Ensino Médio

Instruções:

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Leia atentamente cada questão e escolha a alternativa que você considera correta. Justifique suas respostas para aprofundar seu entendimento sobre o tema.

Questões:

Questão 1: A Lei de Boyle, que descreve o comportamento dos gases perfeitos, afirma que, a uma temperatura constante, a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume. Qual das alternativas abaixo descreve corretamente esta relação?

  • A) Aumentando a pressão, o volume do gás também aumenta.

  • B) Aumentando o volume, a pressão do gás aumenta.

  • C) Mantendo a temperatura constante, se o volume do gás aumenta, a pressão do gás diminui.

  • D) O volume do gás é independente da pressão.

Questão 2: Uma amostra de gás perfeito ocupa um volume de 2 L a uma pressão de 1 atm. Se a pressão for aumentada para 4 atm, qual será o novo volume, mantendo a temperatura constante?

  • A) 1 L

  • B) 2 L

  • C) 4 L

  • D) 0,5 L

Questão 3: A equação dos gases ideais é expressa por ( PV = nRT ), onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante universal dos gases, e T é a temperatura em Kelvin. Se um recipiente contém 2 moles de um gás perfeito a 300 K e a pressão é de 1 atm, qual é o volume do recipiente?

  • A) 0,05 m³

  • B) 0,1 m³

  • C) 0,5 m³

  • D) 0,02 m³

Questão 4: Considere um experimento onde um gás perfeito é aquecido, enquanto seu volume é mantido constante. O que ocorrerá com a pressão do gás nesse cenário, segundo a Lei de Gay-Lussac?

  • A) A pressão diminui.

  • B) A pressão permanece constante.

  • C) A pressão aumenta.

  • D) A pressão se torna negativa.

Questão 5: Um recipiente fechado contém 10 L de um gás perfeito a 300 K. Se a temperatura for aumentada para 600 K mantendo o volume constante, como a pressão do gás se comportará, de acordo com a Lei de Charles?

  • A) A pressão diminui pela metade.

  • B) A pressão permanece a mesma.

  • C) A pressão dobra.

  • D) A pressão aumenta de forma não linear.

Gabarito Detalhado:

Questão 1: Resposta correta: C) Mantendo a temperatura constante, se o volume do gás aumenta, a pressão do gás diminui.

Justificativa: A Lei de Boyle afirma que, para uma quantidade fixa de gás a temperatura constante, a pressão é inversamente proporcional ao volume (P × V = constante).

Questão 2: Resposta correta: A) 1 L.

Justificativa: Aplicando a Lei de Boyle: P1 × V1 = P2 × V2. Logo, 1 atm × 2 L = 4 atm × V2. Portanto, V2 = 0,5 L.

Questão 3: Resposta correta: A) 0,05 m³.

Justificativa: Usando a equação dos gases ideais, P=1 atm (101325 Pa), n=2, R=8,314 J/(mol·K) e T=300 K. O volume é V = nRT/P = (2×8,314×300)/101325 = 0,049 m³ (aproximamos como 0,05 m³).

Questão 4: Resposta correta: C) A pressão aumenta.

Justificativa: Segundo a Lei de Gay-Lussac, se o volume é constante e a temperatura aumenta, a pressão do gás também aumenta.

Questão 5: Resposta correta: C) A pressão dobra.

Justificativa: De acordo com a Lei de Charles, com o volume constante, a pressão é diretamente proporcional à temperatura. Como a temperatura dobrou, a pressão também dobra (P1/T1 = P2/T2).


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