PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 25 (1º semestre) da UFG 2012
Considere um gás ideal em um recipiente hermeticamente fechado e em equilíbrio térmico. O gráfico que representa a relação entre a temperatura, T, do gás, em graus Celsius, e a velocidade média, v, de suas moléculas, em metros por segundo, é o seguinte:
- A

- B

- C

- D

- E

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Resolução comentada
Na teoria cinética dos gases ideais, a energia cinética média das moléculas é proporcional à temperatura absoluta (em kelvin):
Ou seja, T_K é proporcional a v^2: no gráfico T_K \times v seria uma parábola com vértice na origem.
O gráfico, porém, usa a temperatura em graus Celsius, e T_C = T_K - 273. Substituindo:
Isso é uma parábola com concavidade para cima (coeficiente de v^2 positivo), deslocada para baixo em 273 unidades.
Consequências para o gráfico:
- Em v=0 (zero absoluto), T_C=-273\ ^\circ\text{C}, então a curva parte do eixo vertical abaixo de zero.
- Como v \geq 0, só vale o ramo crescente da parábola.
- A curva cruza o eixo horizontal em um valor positivo de v, quando T_C=0.
A figura com curva côncava para cima, partindo de valor negativo no eixo vertical e cruzando o eixo horizontal positivo, é a da alternativa E.
Alternativa E.
Pegadinha: A alternativa A engana quem esquece que o eixo está em graus Celsius: a parábola pela origem só valeria para kelvin.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AParábola saindo da origem vale para T em kelvin; em Celsius, v=0 corresponde a −273 °C.
- BReta decrescente: a velocidade média cresce com a temperatura, não diminui.
- CReta crescente com intercepto positivo: ignora a dependência quadrática e o zero absoluto em −273 °C.
- DCurva côncava para baixo e decrescente, contrária à relação T proporcional a v² com T crescente.
Assunto: Função quadrática.
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Fonte: UFG 2012 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗