A lei de Boyle estabelece que quando uma amostra de gás é comprimida a uma temperatura constante, o produto da pressão e do volume permanece constante: PV = C
Uma amostra de gás está em um recipiente a baixa pressão e é regularmente comprimida a temperatura constante por 10 min . O volume decresce mais rapidamente no início ou final dos 10 minutos. Explique.

Passo 1

Vamos entender o que o problema está nos pedindo! Temos uma amostra de gás sendo comprimida a temperatura constante por 10 minutos. Segundo a Lei de Boyle, a relação entre a pressão § e o volume (V) desse gás é tal que o produto é constante: . Precisamos descobrir se o volume diminui mais rápido no começo ou no final desses 10 minutos. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Boyle e analisar como pressão e volume se comportam durante a compressão.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Lei de Boyle. Ela diz que, mantendo a temperatura constante, o produto da pressão pelo volume de um gás permanece constante. Ou seja, se a pressão aumenta, o volume diminui na mesma proporção, e vice-versa: . Isso significa que conforme comprimimos o gás (diminuindo o volume), a pressão dentro do recipiente aumenta.

Passo 3

Agora, vamos pensar na compressão do gás ao longo do tempo. No começo, o volume é maior e a pressão é mais baixa. Quando aplicamos uma força para comprimir o gás, como a pressão inicial é baixa, é mais fácil diminuir o volume rapidamente. Ou seja, uma pequena força já causa uma grande redução no volume.

Passo 4

À medida que o volume diminui, a pressão aumenta devido à Lei de Boyle. Com a pressão maior, fica mais difícil comprimir o gás ainda mais, pois agora é preciso aplicar mais força para conseguir uma redução adicional no volume. Portanto, a taxa de diminuição do volume desacelera com o tempo.

Resposta

O volume do gás diminui mais rapidamente no início dos 10 minutos de compressão e desacelera conforme o tempo passa.

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