O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus. Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P0 no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T0. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal). Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico:

Questão 132 do Enem 2023: o gráfico da pressão do pneu esfriando

Enem 2023 · 2º dia · caderno azul · Física · Termologia

Nos outros cadernos: amarelo 119 · rosa 98 · cinza 109

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E Gráfico P por T: reta que sai de P0 em T0 e desce em direção à origem enquanto a temperatura cai até T

O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus. Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P₀ no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T₀. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal).

Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico:

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Como a pressão varia com a temperatura enquanto o pneu esfria, com volume e quantidade de ar constantes.

Transformação isocórica

Com V e n constantes, a equação dos gases ideais dá:

P\,V = n\,R\,T \quad\Rightarrow\quad P = \underbrace{\frac{n\,R}{V}}_{\text{constante}} \cdot T

A pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta. No gráfico P × T, os pontos ficam sobre uma reta que passa pela origem.

O sentido

O pneu esfria de T₀ para T (T < T₀), então a pressão cai de P₀ para um valor menor, descendo sobre essa reta em direção à origem. É o gráfico E.

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

A
A pressão não fica constante durante o resfriamento para depois cair de uma vez: com o volume fixo, ela diminui junto com a temperatura, o tempo todo. (16,9% marcaram)
B
Pressão constante seria uma transformação isobárica. Aqui o volume é que é constante, e a pressão cai. (15,7% marcaram)
C
Foi a segunda mais marcada. Essa curva lembra a hipérbole da transformação isotérmica (P · V constante), e ainda mostra a pressão subindo ao esfriar. A volume constante, a pressão diminui. (19,1% marcaram)
D
Mostra a pressão aumentando enquanto o gás esfria. É o oposto da lei de Charles. (11,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.685.218 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 596 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 38ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram36%dos candidatos marcaram a E

Habilidade 21 · Competência 6Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.

Como os candidatos responderam

A16,9%
B15,7%
C19,1%
D11,4%
E36% ✓ gabarito

Em branco: 0,9% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50023,3%
500 a 60045,1%
600 a 70066,4%
700 ou mais87,8%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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