Em um laboratório de Física, um estudante realiza alguns experimentos com um gás perfeito. Inicialmente o gás está a uma temperatura de 37°C; em seguida, ele sofre uma expansão isobárica que torna o seu volume 4 vezes maior. Logo após, o gás sofre uma transformação isométrica e sua pressão cai a um quinto do seu valor inicial. O valor finaI da temperatura do gás passa a ser de:
a) 327
b) 248
c) -25
d) -28
e) -248
Soluções para a tarefa
Primeiramente transformemos a temperatura de Celsius para Kelvin somando 273 ao valor atual.
37°C + 273 = 310K
O gás inicialmente sobre uma expansão isobárica, onde a pressão é constante.
P . V = n . R . T
V = constante . T
Se multiplicarmos o volume V por 4 (como descrito na questão), temos que igualmente multiplicar a temperatura por 4, para mantermos a igualdade matemática. Portanto:
4 . V = 4 . T . constante
Agora substituindo a temperatura pela que achamos anteriormente:
4 . (310) = 1240K
A próxima transformação é a isométrica (ou isocórica), onde o volume é constante. Portanto:
P . V = n . R . T
P = constante . T
Se dividirmos a pressão P por 5 (como descrito na questão), temos que igualmente dividir a temperatura por 5, a fim de mantermos a igualdade matemática. Portanto:
P/5 = (T . constante)/5
Agora substituindo a temperatura pela que achamos anteriormente:
(1240) / 5 = 248K
248K é a temperatura em Kelvin após as transformações.
-25°C é a temperatura em Celsius após as transformações.
Obs.
A questão não especificou a unidade da resposta, se for em Kelvin é a letra B) e se for em Celsius é a letra C).