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Questão de Física — Gás Ideal — FGV 2024

FísicaGás Ideal
Código
fg084802
Banca
FGV
Órgão
EPE
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Analista de Pesquisa Energética (Gás e Bioenergia - Gás Natural)
Sobre as variáveis temperatura, pressão e densidade, conhecidas como variáveis de estado, relacionadas nos gases pela chamada lei dos gases ideais, analise as afirmativas a seguir.I. Um gás ideal segue a teoria cinética dos gases, isto é, um gás ideal é formado de um número muito grande de moléculas, que tem um movimento rápido e aleatório, sofrendo colisões perfeitamente inelásticas, de modo a perder quantidade de movimento.II. A lei dos gases ideais afirma que a pressão exercida por um gás é proporcional a sua densidade e temperatura absoluta. Assim, um acréscimo na temperatura ou na densidade causa um aumento na pressão, se a outra variável (densidade ou temperatura) permanece constante.III. Uma mistura de gases ideais forma-se quando gases ideais puros são misturados, em P e T constantes, resultando em uma mistura que também se comporta conforme a equação dos gases ideais.Está correto o que se afirma em
  1. AI, apenas.
  2. BI e II, apenas.
  3. CI e III, apenas.
  4. DII e III, apenas.
  5. EI, II e III.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — II e III, apenas.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Gases ideais e teoria cinética

Gabarito: letra D (itens II e III). A afirmativa I erra ao afirmar que as colisões entre moléculas de um gás ideal são perfeitamente inelásticas — na verdade, são perfeitamente elásticas, conservando energia cinética e quantidade de movimento. As afirmativas II e III estão corretas, conforme a lei dos gases ideais e a teoria cinética.

A banca testa o conhecimento da teoria cinética dos gases e da lei dos gases ideais. A principal pegadinha está na afirmativa I, que troca "elásticas" por "inelásticas".

Afirmativa I — ❌ Incorreta

A teoria cinética dos gases ideais postula que as moléculas sofrem colisões perfeitamente elásticas entre si e com as paredes do recipiente. Colisões inelásticas implicariam perda de energia cinética e de quantidade de movimento, o que não ocorre nesse modelo. Portanto, a afirmativa é falsa.

Afirmativa II — ✅ Correta

A lei dos gases ideais é expressa por PV=nRTPV = nRT. Considerando a densidade d=m/Vd = m/V e n=m/Mn = m/M, podemos reescrever P=dRTMP = \frac{dRT}{M}. Logo, a pressão é diretamente proporcional à densidade e à temperatura absoluta. Se uma delas aumenta, mantendo a outra constante, a pressão aumenta. Afirmativa correta.

Afirmativa III — ✅ Correta

Uma mistura de gases ideais, desde que não haja reação química, também obedece à equação dos gases ideais. A pressão total é a soma das pressões parciais (Lei de Dalton), e a equação PV=ntotalRTPV = n_\text{total}RT é válida. Afirmativa correta.

NÃO CAIA NESSA!

A afirmativa I inverte o tipo de colisão: a banca troca "colisões perfeitamente elásticas" por "perfeitamente inelásticas". Lembre-se: nos gases ideais, as colisões são elásticas, conservando energia e momento. Nas colisões inelásticas, há perda de energia cinética (como em sistemas com atrito ou deformação).

Gabarito: letra D — corretos apenas os itens II e III.

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