Um balão de látex cheio de hélio inicialmente à temperatura ambiente é colocado em um congelador. O látex permanece flexível. (i) O volume do balão (a) aumenta, (b) diminui ou © permanece o mesmo?
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um balão de látex cheio de hélio que está numa temperatura ambiente, e depois coloca esse balão no congelador. A pergunta é: o volume do balão (a) aumenta, (b) diminui ou © permanece o mesmo? Para resolver isso, vamos usar a matéria de leis dos gases, especialmente a Lei de Charles, que relaciona temperatura e volume de um gás quando a pressão está constante.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a Lei de Charles. Essa lei diz que, se a pressão do gás permanece constante, o volume do gás é diretamente proporcional à temperatura dele (em Kelvin). A fórmula fica assim:
Onde:
-
e são os volumes inicial e final, -
e são as temperaturas inicial e final.
Passo 3
No nosso caso, a pressão está constante porque o balão de látex é flexível e pode expandir ou contrair para equilibrar a pressão interna com a externa. Quando colocamos o balão no congelador, a temperatura
vai ser menor que a temperatura inicial
.
Passo 4
Aplicando a Lei de Charles, como a temperatura diminui (
) e a pressão fica constante, o volume
também vai diminuir. Isso acontece porque o gás dentro do balão (o hélio) contrai quando esfria.
Passo 5
Então, de acordo com essa análise, o volume do balão vai diminuir quando ele for colocado no congelador.
Resposta
(b) diminui.