ENEM 2023 · Ciências da Natureza
Questão 132 do ENEM 2023
Resposta: letra E. O ar de um pneu (gás ideal, volume e quantidade constantes) esfria de T₀ até T; pede-se o gráfico P × T durante o resfriamento.
O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus.
Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P0 no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T0. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal).
Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico:
- AAlternativa A: ver figura
- BAlternativa B: ver figura
- CAlternativa C: ver figura
- DAlternativa D: ver figura
- EAlternativa E: ver figuraResposta correta
Como resolver a questão 132 passo a passo?
O conceito que resolve
Transformação isocórica: P/T = constante, ou seja, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta; o gráfico P × T é uma reta que passa pela origem.
Como chegar na resposta
- Volume constante e mesma quantidade de gás: P/T é constante.
- Ao esfriar de T₀ para T, a pressão diminui de P₀ para um valor menor, proporcionalmente.
- O gráfico é um segmento de reta decrescente (de T₀ para T), na mesma direção de uma reta pela origem.
Por que cada alternativa
- AO gráfico A mostra queda de pressão a temperatura constante, e depois queda de temperatura a pressão constante: não corresponde a uma isocórica.
- BO gráfico B mostra pressão constante enquanto a temperatura diminui, o que corresponde a uma isobárica.
- CO gráfico C mostra pressão aumentando quando a temperatura diminui, o que contraria a lei de Gay-Lussac.
- DO gráfico D mostra a pressão aumentando quando T diminui: um comportamento inverso.
- ECorreta: uma reta com P diminuindo quando T diminui, de acordo com P ∝ T.
Onde essa questão derruba a maioria
O gráfico B (pressão constante) é a transformação isobárica, que exigiria que o volume diminuísse; aqui o volume é fixo.
O que estudar se você errou
Revise lei dos gases ideais, transformação isocórica e leitura de gráficos P × T.