EsmerEntrar
Química

ITA 2027 Química — Questão 34

A equação de van der Waals para os gases

(P+an2/V2)(V−nb)=nRT(P + an^2/V^2)(V - nb) = nRT

traz correções importantes em relação à equação dos gases ideais. O termo “a” (em Pa⋅m6⋅mol−2\mathrm{Pa{\cdot}m^6{\cdot}mol^{-2}}) introduz, na equação, o comportamento atrativo da matéria. Por outro lado, o termo “b” (dado em m3⋅mol−1\mathrm{m^3{\cdot}mol^{-1}}) incorpora na equação um volume excluído, uma vez que as moléculas não podem se sobrepor umas às outras. Analisando a equação no estado definido por

n=1 moln = 1\ \mathrm{mol}

T=1 KT = 1\ \mathrm{K}

V=1 m3V = 1\ \mathrm{m^3}

a=10 Pa⋅m6⋅mol−2a = 10\ \mathrm{Pa{\cdot}m^6{\cdot}mol^{-2}}

b=4×10−5 m3⋅mol−1b = 4 \times 10^{-5}\ \mathrm{m^3{\cdot}mol^{-1}},

assinale a alternativa que contém uma afirmação ERRADA:

👉 Tente resolver: clique na alternativa e confirme sua resposta.Rascunho de prova: ✕ elimina, ★ marca como provável (no celular, arraste a alternativa para o lado).

00:00
Só quero ver o gabarito

Gabarito oficial do ITA 2027 Química, questão 34: alternativa B

Em uma expansão de um gás de 1 a 2 m3\mathrm{m^3}, a pressão diminui.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você calcula a pressão de van der Waals de verdade, em vez de aplicar Boyle no automático num estado em que o termo atrativo domina.

Por onde começar · passo 1 de 4

Isole P e identifique os dois termos

Na forma explícita, qual termo empurra a pressão para cima e qual a puxa para baixo?

Dividindo por (V−nb)(V - nb): o primeiro termo é a pressão "cinética" corrigida pelo volume excluído (repulsão); o segundo, subtraído, é o efeito das atrações. Em SI, R=8,31 Pa m3 mol−1 K−1R = 8{,}31\ \mathrm{Pa\,m^3\,mol^{-1}\,K^{-1}}, coerente com as unidades dadas para a e b.

A armadilha

"Expandiu, a pressão cai" é Boyle, e Boyle é gás ideal. Com T = 1 K e a = 10, o termo $an^2/V^2$ pesa mais que $nRT/(V-nb)$, e a pressão SOBE entre 1 e 2 m³. Quem não faz a conta procura o erro em outra afirmação e marca D ou E, que são limites corretos.

Quem cai nela marca D, E.

00,511,522,533,54-6-4-20246810V (m³)P (Pa)V = 1: P ≈ −1,7 PaV = 2: P ≈ +1,7 Pamáximo (dP/dV = 0)
  • van der Waals (T = 1 K)
  • gás ideal
Na isoterma de van der Waals a 1 K, a pressão SOBE de 1 para 2 m³; só a curva ideal cai sempre.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

Ver a resolução completa

Entenda por que cada alternativa está certa ou errada, passo a passo — gerado pela IA do Esmer.

Com a conta grátis você vê 5 explicações completas. No Premium, por R$ 29/mês, todas — e ainda o diagnóstico do seu erro.

⚡ Com a conta grátis você responde as questões oficiais e vê o gabarito

🧭 Explicação detalhada ITA

O que a questão pede

Achar a afirmação ERRADA sobre a equação de van der Waals, num estado bem particular (T=1T = 1 K, a=10a = 10). Quatro afirmações são leituras qualitativas do modelo; uma depende de fazer a conta com os números dados, e é nela que o modelo contraria a intuição de gás ideal.

Antes de começar, revise

  • Equação de van der Waals
  • Pressão explícita
  • Constante dos gases em SI
  • Constante a e forças de London

🔒 No Esmer: a sacada que destrava a questão, a resolução com toda a álgebra, a conferência por outro caminho, por que cada alternativa errada atrai e as questões para treinar depois.

Criar conta grátis: 1 explicação detalhada por dia →
Encontrou um problema nesta questão?

📄 Ver esta questão na prova oficial do ITA (PDF, Fase 1)

Questões relacionadas

Mais questões