O ar no interior dos pneus sofreu uma variação de temperatura de 20ºC. Logo, a letra c) é a correta.
Como se comporta um gás ideal ao ser modificado fisicamente?
Um gás ideal pode variar sua pressão interna, volume ou temperatura de suas moléculas. Essas três variáveis são relacionadas da seguinte forma:
[tex]\frac{P_iV_i}{T_i} = \frac{P_fV_f}{T_f}[/tex]
Onde o índice i indica o estado inicial do gás e f o estado final.
Se o volume do pneu não se alterou durante o trajeto, então temos uma transformação isovolumétrica. Desta forma, ficamos com a relação simplificada:
[tex]\frac{P_i}{T_i} = \frac{P_f}{T_f}[/tex]
Considerando que a pressão atmosférica é a mesma em ambas as medições (98 kPa), então:
- Pi = 200 + 98 = 298 kPa;
- Pf = 220 + 98 = 318 kPa.
Transformando a temperatura inicial em Kelvin:
[tex]T_i = 25^\circ C = 25 + 273 = 298 K[/tex]
Substituindo os valores na relação simplificada, teremos uma temperatura final de:
[tex]\frac{P_i}{T_i} = \frac{P_f}{T_f} \\\\\frac{298kPa}{298 K} = \frac{318kPa}{T_f} \\\\T_f = \frac{(318kPa)*(298 K)}{(298 kPa)} = 318 K[/tex]
Logo, a variação de temperatura do ar nos pneus foi:
[tex]\Delta T = T_f - T_i = 318 - 298 = 20 K = 20^\circ C[/tex]
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