(MACKENZIE 2025) - QUESTÃO

Ao se utilizar um spray de desodorante ou um aerossol, o gás que estava sob alta pressão se expande rapidamente para a atmosfera ao ser liberado. Uma pessoa, ao utilizar uma latinha de spray de desodorante, verifica, antes de acionar o botão de spray, que o gás está pressurizado a 5 atm e 27ºC. A latinha de spray possui um volume de 120 ml. Após liberar parte do gás, a pessoa verifica que a temperatura, da latinha sofreu uma redução, a pessoa então verifica que a temperatura chegou, a 17 ºC. Sobre esse processo, é possível concluir corretamente que

a) O processo pode ser caracterizado como isobárico com diminuição de energia interna. 

b) O processo pode ser caracterizado como isobárico com aumento de energia interna e realização de trabalho expansivo do gás. 

c) O processo pode ser caracterizado como isovolumétrico ao final a pressão do gás, no interior da latinha foi de aproximadamente 4,8 atm. 

d) O gás teve sua energia interna reduzida ao final a pressão do gás, no interior da latinha foi de aproximadamente 3,5 atm. 

e) A pressão do gás, ao final, se mantém constante (isobá rico), mesmo com a diminuição da temperatura, uma vez que o spray não havia sido usado anteriormente.

Resolvendo temos:

Vamos analisar com base na física dos gases ideais.

- Dados:

• Pressão inicial: $P_1 = 5 \, \text{atm}$
  
• Temperatura inicial: $T_1 = 27^\circ C = 300 \, K$
  
• Temperatura final: $T_2 = 17^\circ C = 290 \, K$
  
• Volume da lata: constante (120 mL) → processo isovolumétrico

- 1. Tipo de processo

Como a lata é rígida, o volume não varia, então o processo é isovolumétrico.

- 2. Relação entre pressão e temperatura

Para volume constante:

$$\frac{P}{T} = \text{constante}$$
$$\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}$$ $$P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} = 5 \cdot \frac{290}{300}$$ $$P_2 \approx 5 \cdot 0{,}9667 \approx 4{,}83 \, \text{atm}$$

- 3. Energia interna

A energia interna de um gás ideal depende somente da temperatura.
Como a temperatura diminuiu, a energia interna também diminuiu.

- Conclusão

• Processo: isovolumétrico
• Pressão final: ≈ 4,8 atm
• Energia interna: diminui

✔️ Alternativa correta: c) O processo pode ser caracterizado como isovolumétrico ao final a pressão do gás, no interior da latinha foi de aproximadamente 4,8 atm.