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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 84 da UFG 2005

Prova objetiva · Química: Estudo dos gases e equação de Clapeyron

O processo contínuo da respiração consiste na expansão e contração de músculos da caixa torácica. Sendo um sistema aberto, quando a pressão intra-alveolar é menor que a atmosférica, ocorre a entrada do ar e os pulmões expandem-se. Após as trocas gasosas, a pressão intra-alveolar aumenta, ficando maior que atmosférica. Assim, com a contração da caixa torácica, os gases são expirados. Considerando a temperatura interna do corpo humano constante e igual a 37{,}5\text{ }^\text{o}\text{C}, o gráfico que representa os eventos descritos é:

  1. A
    Gráfico de Volume em função da Pressão com uma curva decrescente assintótica aos eixos
  2. B
    Gráfico de Volume em função da Pressão com uma reta decrescente
  3. C
    Gráfico de Volume em função da Pressão com uma curva crescente com concavidade voltada para cima
  4. D
    Gráfico de Volume em função da Pressão com uma reta linear crescente partindo da origem
  5. E
    Gráfico de Volume em função da Pressão com uma linha poligonal em zigue-zague
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Resolução comentada

A questão trata da relação entre pressão e volume de um gás com a temperatura constante, ou seja, uma transformação isotérmica. Ela é descrita pela lei de Boyle-Mariotte.

Para uma quantidade fixa de gás a temperatura constante:

P \cdot V = k

Isso significa que pressão e volume são inversamente proporcionais:

V = \frac{k}{P}

O texto diz o mesmo em termos fisiológicos:

  1. Quando a pressão intra-alveolar fica menor que a atmosférica, o ar entra e os pulmões se expandem. Pressão menor corresponde a volume maior.
  2. Quando a pressão intra-alveolar fica maior que a atmosférica, a caixa torácica se contrai e o ar sai. Pressão maior corresponde a volume menor.

A temperatura do corpo é constante, 37{,}5\ ^\circ\text{C}, então vale a lei de Boyle. O gráfico de V contra P é uma hipérbole equilátera, decrescente e assintótica aos dois eixos. Essa é a curva da figura F1.

Uma reta decrescente (F3) indicaria uma relação linear, que não é a de PV=k. Uma reta crescente pela origem (F2) seria proporcionalidade direta, como em V/T constante com P fixa. A curva crescente (F5) e o zigue-zague (F4) não correspondem a nenhuma lei isotérmica.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BReta decrescente é uma relação linear; na isoterma, V e P são inversamente proporcionais, e o gráfico é uma hipérbole.
  • CCurva crescente indicaria que o volume aumenta com a pressão, contrariando a lei de Boyle.
  • DReta crescente pela origem mostra proporcionalidade direta entre V e P, o que não ocorre a temperatura constante.
  • EO zigue-zague não representa nenhuma relação funcional entre pressão e volume de um gás.

Assunto: Estudo dos gases e equação de Clapeyron.

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Fonte: UFG 2005 · 1ª etapa. Prova oficial ↗