Correção ENEM 2026Confira suas respostas do 1º dia com o gabarito dos cursinhos e a resolução das questões, até o INEP publicar o oficialVer a correção
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 59 (1º exame) da FUVEST 2002

1º exame · Física: Gases ideais e transformações gasosas

Texto-base das questões 41 a 60 · V

OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário adote: para g, o valor de 10\ \text{m}/s^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor de 1.000\ \text{kg/m}^3 = 1\text{g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor de 1{,}0\ \text{cal /(g.}^\circ\text{C)} ( 1\text{ caloria} \cong 4\text{ joules}).

Um equipamento possui um sistema formado por um pistão, com massa de 10\ \text{kg}, que se movimenta, sem atrito, em um cilindro de secção transversal S = 0{,}01\ \text{m}^2. Operando em uma região onde a pressão atmosférica é de 10{,}0 \times 10^4\ \text{Pa} (1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2), o ar aprisionado no interior do cilindro mantém o pistão a uma altura H = 18\ \text{cm}. Quando esse sistema é levado a operar em uma região onde a pressão atmosférica é de 8{,}0 \times 10^4\ \text{Pa}, mantendo-se a mesma temperatura, a nova altura H no interior do cilindro passa a ser aproximadamente de

Esquema de um cilindro vertical com ar comprimido na base e um pistão de 10 kg acima, com indicação da secção transversal S, da altura da coluna de ar H e da aceleração da gravidade g apontando para baixo.

  1. A
    5{,}5\ \text{cm}
  2. B
    14{,}7\ \text{cm}
  3. C
    20\ \text{cm}
  4. D
    22\ \text{cm}
  5. E
    36\ \text{cm}
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Como a temperatura é constante, vale a lei de Boyle (transformação isotérmica): P_1V_1 = P_2V_2. O volume do gás é S\cdot H, e S não muda, então P_1H_1 = P_2H_2.

A pressão do gás é a que equilibra o pistão: pressão atmosférica mais a pressão do peso do pistão.

  1. Peso do pistão: P = mg = 10\cdot 10 = 100\ \text{N}.
  2. Pressão do peso: \dfrac{100}{0{,}01} = 1{,}0\times 10^4\ \text{Pa}.
  3. Pressão do gás na região 1: p_1 = 10{,}0\times10^4 + 1{,}0\times10^4 = 11{,}0\times10^4\ \text{Pa}.
  4. Pressão do gás na região 2: p_2 = 8{,}0\times10^4 + 1{,}0\times10^4 = 9{,}0\times10^4\ \text{Pa}.

Aplicando Boyle:

11\cdot 18 = 9\cdot H_2 \Rightarrow H_2 = \frac{198}{9} = 22\ \text{cm}

A pressão menor deixa o gás expandir, então a altura aumenta, o que é coerente com 22 cm.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa B engana quem inverte a razão das pressões; e quem esquece a pressão do peso do pistão obtém valor próximo de 22,5 cm, errando a conta.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInverte a relação e ainda usa valores sem sentido físico; a altura não pode diminuir tanto com a queda de pressão.
  • BInverte a razão das pressões (18\cdot 9/11), obtendo uma altura menor, o que contraria a expansão do gás.
  • CIgnora a pressão do pistão e usa só a atmosférica (18\cdot 10/8 \approx 22{,}5) ou arredonda mal; o valor 20 não resulta de nenhuma conta correta.
  • EDobra a altura, como se a pressão caísse à metade; a pressão do gás cai só de 11 para 9.

Assunto: Gases ideais e transformações gasosas.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 59 no caderno V da FUVEST 2002

Fonte: FUVEST 2002 · 1º exame. Prova oficial ↗