Questão de Engenharia Mecânica · FGV PCAM 2021 (nº 69)

A Lei dos Gases Perfeitos ($PV=nRT$) descreve como a pressão (P), volume (V) e temperatura (T) de um gás ideal se relacionam, onde $n$ é a quantidade de gás e $R$ é uma constante. Ela nos ajuda a prever o comportamento de um gás quando uma dessas variáveis é mantida constante.

(A) Correta: A sequência V, V e F está correta.

• Primeira afirmativa (V): Mantida a temperatura constante, quando a pressão de um gás aumenta, o seu volume diminui. Esta é a Lei de Boyle-Mariotte. Se $T$ é constante, $PV = \text{constante}$. Para que o produto permaneça constante, se $P$ aumenta, $V$ deve diminuir.
• Segunda afirmativa (V): Mantido o volume constante, quando a pressão de um gás aumenta, a sua temperatura também aumenta. Esta é a Lei de Gay-Lussac. Se $V$ é constante, $P/T = \text{constante}$. Isso significa que $P$ e $T$ são diretamente proporcionais: se $P$ aumenta, $T$ também aumenta.
• Terceira afirmativa (F): Mantida a pressão constante, quando a temperatura de um gás aumenta, o seu volume diminui. Esta afirmação é falsa. Esta é a Lei de Charles. Se $P$ é constante, $V/T = \text{constante}$. Isso significa que $V$ e $T$ são diretamente proporcionais: se $T$ aumenta, $V$ também aumenta, e não diminui. A armadilha aqui é inverter a relação de proporcionalidade direta, sugerindo que um aumento de temperatura levaria a uma diminuição de volume, o que contraria a expansão natural dos gases com o aquecimento.

(B) Incorreta: A segunda afirmativa está correta (V), não falsa (F).
(C) Incorreta: A segunda afirmativa está correta (V), não falsa (F), e a terceira afirmativa está falsa (F), não verdadeira (V).
(D) Incorreta: A primeira afirmativa está correta (V), não falsa (F).
(E) Incorreta: A primeira e a segunda afirmativas estão corretas (V), não falsas (F).