Questão 32 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Um mol de gás ideal é armazenado em um recipiente submetido a uma pressão de 0,75 atm e a uma temperatura mantida constante em 27 °C. Sabe-se que esse recipiente possui uma válvula de alívio para garantir que a pressão no seu interior não ultrapasse 1 atm.
Assim, a máxima redução no volume ocupado pelo gás para que a válvula NÃO seja aberta é de:
- A) 2,0 l;
- B) 4,1 l;
- C) 8,2 l;
- D) 12,3 l;
- E) 16,4 l.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (PC/RJ 2021).
Comentário
Gabarito: C.
Dados: n = 1 mol, T = 27 °C = 300 K (constante), R = 0,082 atm·L/(mol·K), P inicial = 0,75 atm e pressão máxima admitida = 1 atm (a válvula abre acima disso).
- Volume inicial: V1 = nRT/P1 = (0,082 × 300)/0,75 = 24,6/0,75 = 32,8 L.
- Menor volume possível sem abrir a válvula (P = 1 atm): V2 = nRT/P2 = 24,6/1 = 24,6 L.
- Redução máxima: ΔV = 32,8 - 24,6 = 8,2 L.
Por que as demais estão erradas: a redução máxima é 8,2 L, e nenhum dos outros valores é a diferença entre 32,8 L e 24,6 L.
- A (2,0 L): levaria o gás a 30,8 L, volume em que a pressão ainda seria menor que 1 atm; não é a redução máxima.
- B (4,1 L): é a metade do valor correto, o que levaria a 28,7 L e a pressão ainda abaixo de 1 atm.
- D (12,3 L): reduziria o volume a 20,5 L, o que elevaria a pressão acima de 1 atm e abriria a válvula.
- E (16,4 L): reduziria o volume a 16,4 L, pressão de 1,5 atm, acima do limite da válvula.
Dica: com temperatura constante vale P1·V1 = P2·V2. A redução máxima é a diferença entre o volume inicial e o volume na pressão limite.
Fundamentos: Lei geral dos gases ideais: PV = nRT · Transformação isotérmica (Lei de Boyle) · Cálculo de variação de volume a partir da pressão limite
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV PC/RJ 2021 (Engenharia Mecânica), questão 32, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.