A perspectiva termodinâmica de um gás ideal pressupõe que o número total de moléculas deve ser muito pequeno.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso
Um recipiente selado contém n mols de um gás à pressão P. Se o volume do recipiente é reduzido a metade do valor inicial sem mudança de temperatura, qual das seguintes afirmações a respeito da pressão final do gás é verdadeira?
Escolha uma opção:
a. A pressão final é 0,25 P.
b. A pressão final é 4 P.
c. A pressão final é 2 P.
d. A pressão final é 0,5 P.
e. Não é possível calcular a pressão final sem conhecer os valores de n, P, T e o volume inicial.

Passo 1

O enunciado traz duas partes:
  1. Uma afirmativa sobre a perspectiva termodinâmica de um gás ideal e o tamanho amostral de moléculas.
  2. Um recipiente selado contendo n mols de um gás à pressão P e volume inicial V_i, cujo volume é reduzido à metade mantendo a temperatura constante, e pede a pressão final.
    Vamos usar os pressupostos do gás ideal (limite termodinâmico e equação de estado) para resolver.

Passo 2

No modelo termodinâmico de gás ideal assumimos um número muito grande de moléculas para que as grandezas macroscópicas sejam bem definidas e as flutuações sejam desprezíveis. A afirmação diz que o número total de moléculas deve ser muito pequeno, o que é o oposto do pressuposto. Portanto é Falso.

Passo 3

Para a segunda parte usamos a equação de estado
PV = nRT
em processo isotérmico ( T constante). Se o volume final é
V_f = \frac{V_i}{2},
então
P_f = \frac{nRT}{V_f} = \frac{nRT}{V_i/2} = 2\,\frac{nRT}{V_i} = 2P.
Logo, a pressão final é 2P, alternativa (c).

Resposta

Falso
c. A pressão final é 2P

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