(V/F) A constante R muda conforme a unidade utilizada. Justifique.
Passo 1
O enunciado pergunta se a afirmação “(A constante
muda conforme a unidade utilizada)” é verdadeira ou falsa e pede justificativa.
Informação dada: apenas a afirmação acima — não há outros dados numéricos no enunciado.
Informação dada: apenas a afirmação acima — não há outros dados numéricos no enunciado.
Passo 2
Primeiro, o que é a constante
? Ela aparece na lei dos gases ideais:
onde:
-
é a pressão do gás (unidade por exemplo ou ), -
é o volume (unidade por exemplo ou ), -
é a quantidade de substância em mols (unidade ), -
é a temperatura (unidade ), -
é a constante universal dos gases.
Explicando em palavras:
é uma constante física universal que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de substância no gás ideal. Como toda constante física, ela tem um valor físico fixo, mas quando escrevemos esse valor numericamente precisamos escolher um sistema de unidades.
Passo 3
Relação com outras constantes (para entender por que é “universal”):
está ligado à constante de Boltzmann
e à constante de Avogadro
por
Tanto
quanto
são constantes fixas da natureza, logo
enquanto quantidade física é fixa e invariante.
Passo 4
Agora a parte prática: o valor numérico de
depende das unidades que usamos para expressá-lo. Exemplo concreto — valor em unidades do Sistema Internacional (SI) e em unidades comuns usadas em química:
Valor em SI (energia por mol por kelvin):
Converter para
. Usar que
e
, e
. Assim
Logo, ao dividir o valor de
em joules por mol por kelvin por
obtém-se o valor em
:
Portanto o número que escrevemos para
mudou de
para
simplesmente porque mudamos as unidades.
Passo 5
Observação importante para evitar confusão: o fato de o número mudar não significa que a constante “deixou de ser a mesma”. A grandeza física
é a mesma; o que muda é a unidade que usamos para medi-la, e por consequência muda o número que representa essa grandeza nessa unidade. Em alguns pares de unidades a parte numérica pode até coincidir por coincidência de fatores (por exemplo, usar
dá o mesmo número que
), mas isso é apenas resultado das relações entre unidades escolhidas.
Passo 6
Resposta direta ao enunciado: se a interpretação da afirmação é “o valor numérico de
muda conforme a unidade utilizada”, então a afirmação é verdadeira; se alguém interpretasse como “a constante física
muda (deixa de ser a mesma grandeza)”, isso seria falso. A forma correta e prática de responder a uma prova é afirmar que o valor numérico muda com as unidades e justificar com conversão (como no exemplo acima).
Resposta
Verdadeiro.