Os gases ideais são um modelo fundamental da Física e da Química para descrever o comportamento dos gases em diferentes condições de pressão, volume e temperatura. Embora nenhum gás seja perfeitamente ideal em todas as situações, o modelo funciona muito bem quando a pressão é baixa e a temperatura é relativamente alta.
Nesta seleção, as questões contextualizam situações do cotidiano e de laboratório para exigir raciocínio sobre a equação geral dos gases ideais, transformações gasosas, unidades, número de mols e interpretação de gráficos. As alternativas foram pensadas para avaliar compreensão conceitual e aplicação direta das relações entre as variáveis.
Questões sobre Gases Ideais
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Correto. Use PV = nRT com T = 300 K: P = (2,0·0,082·300)/49,2 = 1,0 atm.
Questão 02
Gabarito: alternativa B). Correto. Em volume constante, P é proporcional a T: P2 = 1,2·450/300 = 1,8 atm.
Comentários por alternativa:
- A) Inverteria a proporção; aquecer o gás aumenta, não diminui, a pressão.
- B) Correto. Em volume constante, P é proporcional a T: P2 = 1,2·450/300 = 1,8 atm.
- C) Seria o dobro do valor inicial, mas a temperatura subiu apenas 50%.
- D) Corresponde a triplicar a pressão, o que exigiria triplicar a temperatura absoluta.
- E) Extrapola demais; 450 K não é 3,75 vezes 300 K.
Questão 03
Gabarito: alternativa D). Correto. Em temperatura constante, P1V1 = P2V2: V2 = (2,0·10,0)/0,50 = 40,0 L.
Comentários por alternativa:
- A) Seria o volume de uma pressão maior, não menor.
- B) Não mantém P1V1 = P2V2; o resultado ficou subestimado.
- C) Igual ao volume inicial, mas a pressão caiu quatro vezes.
- D) Correto. Em temperatura constante, P1V1 = P2V2: V2 = (2,0·10,0)/0,50 = 40,0 L.
- E) Exagera o aumento; o volume cresce inversamente, não de forma arbitrária.
Questão 04
Gabarito: alternativa B). Correto. M(N2) = 28 g/mol, então n = 28/28 = 1,0 mol.
Comentários por alternativa:
- A) Seria metade da quantidade real; dividir por 56 g/mol não se aplica aqui.
- B) Correto. M(N2) = 28 g/mol, então n = 28/28 = 1,0 mol.
- C) Dobrou o número de mols sem justificar; exigiria 56 g de N2.
- D) Confundiu massa molar com quantidade de matéria.
- E) Trata a massa em gramas como se fosse diretamente número de mols.
Questão 05
Gabarito: alternativa A). Correto. Como d = m/V e PV = nRT, substituindo n = m/M resulta em d = PM/RT.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Como d = m/V e PV = nRT, substituindo n = m/M resulta em d = PM/RT.
- B) Inverte as variáveis; a densidade aumentaria com a temperatura, o que está errado.
- C) Essa expressão corresponde a n, não a densidade.
- D) PV/RT corresponde à quantidade de matéria n.
- E) Faltam temperatura e o fator R; não pode representar densidade.
Questão 06
Gabarito: alternativa C). Correto. Pela equação PV = nRT, com P e n iguais, V é proporcional a T; logo, V_A = 2V_B.
Comentários por alternativa:
- A) Inverte a proporcionalidade: maior temperatura produz maior volume.
- B) Só ocorreria se as temperaturas fossem iguais.
- C) Correto. Pela equação PV = nRT, com P e n iguais, V é proporcional a T; logo, V_A = 2V_B.
- D) Quatro vezes exigiria temperatura quatro vezes maior.
- E) A massa molar é irrelevante para comparar volumes quando o gás já é o mesmo e n é fixo.
Questão 07
Gabarito: alternativa C). Correto. Converta para kelvin: 300 K e 400 K. Então P2 = 3,0·400/300 = 4,0 atm.
Comentários por alternativa:
- A) Resulta de reduzir a pressão, mas aqui a temperatura aumentou.
- B) Seria se a temperatura não mudasse.
- C) Correto. Converta para kelvin: 300 K e 400 K. Então P2 = 3,0·400/300 = 4,0 atm.
- D) Dobrar a pressão exigiria dobrar a temperatura absoluta, o que não aconteceu.
- E) É muito alto; 400 K não é quatro vezes 300 K.
Questão 08
Gabarito: alternativa C). Correto. Pela equação combinada, V ∝ T/P. Dobrar ambos mantém V inalterado: 8,0 L.
Comentários por alternativa:
- A) Seria compatível com aumento de pressão sem aumento de temperatura.
- B) Metade do volume exigiria pressão dobrada com temperatura constante.
- C) Correto. Pela equação combinada, V ∝ T/P. Dobrar ambos mantém V inalterado: 8,0 L.
- D) Aumentaria o volume sem justificativa, contrariando a proporção T/P.
- E) Duplicaria o volume, mas a pressão também dobrou, anulando esse efeito.
Questão 09
Gabarito: alternativa B). Correto. Para gás ideal, a energia cinética média é proporcional à temperatura absoluta, independentemente do tipo de gás ideal.
Comentários por alternativa:
- A) A pressão pode variar, mas a relação fundamental é com a temperatura absoluta.
- B) Correto. Para gás ideal, a energia cinética média é proporcional à temperatura absoluta, independentemente do tipo de gás ideal.
- C) O volume não determina diretamente a energia cinética média.
- D) Vale para gás ideal em geral, monoatômico ou diatômico, em termos de proporcionalidade com T.
- E) A massa molar afeta velocidades, mas não a proporcionalidade básica da energia cinética média com T.
Questão 10
Gabarito: alternativa D). Correto. Em recipiente rígido e temperatura constante, P é proporcional a n; dobrando n, a pressão dobra para 2,0 atm.
Comentários por alternativa:
- A) Reduziria a pressão, mas foram adicionados mols ao sistema.
- B) A pressão permaneceria igual apenas se o número de mols não mudasse.
- C) Seria um aumento de 50%, mas os mols dobraram.
- D) Correto. Em recipiente rígido e temperatura constante, P é proporcional a n; dobrando n, a pressão dobra para 2,0 atm.
- E) Quatro vezes exigiria quadruplicar o número de mols, não apenas dobrá-lo.
Comentários por alternativa: