(Fgv 2017) Ao ser admitido no interior da câmara de combustão do motor de uma motocicleta, o vapor de etanol chega a ocupar o volume de 120 cm^3 sob pressão de 1,0 atm e temperatura de 127^circ C. Após o tempo de admissão, o pistão sobe, o volume ocupado por essa mistura diminui para 20 cm^3, e a pressão aumenta para 12 atm .
Considerando a mistura um gás ideal e desprezando perdas de calor devido à rápida compressão, a temperatura do gás resultante desse processo no interior da câmara passa a ser, em ^circ C, de
a) 473 .
b) 493 .
c) 527 .
d) 573 .
e) 627 .

Passo 1

O enunciado dá vapor de etanol admitido no cilindro em estado inicial com
P1 = 1,0 atm, V1 = 120 cm^3, T1 = 127^circC,
e após compressão fica
P2 = 12 atm, V2 = 20 cm^3
Queremos a temperatura final T2 em graus Celsius. Vamos usar a equação de gás ideal para estados iniciais e finais.

Passo 2

Converter T1 para Kelvin, pois a equação de gás ideal exige temperatura absoluta:
T1 = 127^circC + 273 = 400 K

Passo 3

Para massa de gás constante, vale
P1 V1T1 ;=;P2 V2T2
Isolando T2,
T2 = P2,V2,T1P1,V1

Passo 4

Substituindo os valores numéricos (notando que os volumes estão na mesma unidade e cancelam na razão):
T2 = 12 times 20 times 4001 times 120 = 240120times 400 = 2 times 400 = 800 K

Passo 5

Converter T2 de Kelvin para Celsius:
T2(^circC) = 800 K - 273 = 527^circC

Resposta

c) 527.

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