(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Experimentos científicos

Durante uma aula prática de Química, os alunos observaram um experimento em que uma amostra de gelo foi aquecida. Inicialmente, a amostra estava no estado sólido e, à medida que recebia calor, ia se transformando em líquido. O professor explicou que essa mudança de estado era devido à absorção de energia térmica, que fazia com que as moléculas do gelo ganhassem energia e passassem a se mover mais, diminuindo as forças de atração intermoleculares até que o gelo se transformasse completamente em água. Com base nessa experiência e no conhecimento sobre as mudanças de estado físico da matéria, identifique qual seria o procedimento experimental adequado para verificar que a água também pode mudar de volta para o estado sólido com a remoção de calor.

Durante um projeto de pesquisa para determinar a eficácia de diferentes tipos de fertilizantes na produção de milho, um grupo de alunos decidiu avaliar o crescimento das plantas em três tipos de solo: argiloso, arenoso e misto. Eles planejaram o experimento de forma a manter a quantidade de água, a exposição à luz e a temperatura constantes entre os grupos de plantas em cada tipo de solo. Após um mês, as plantas de milho foram medidas e os dados coletados. Com base no projeto original, determine a variável independente e uma possível hipótese que poderia ser testada para avaliar a eficácia dos fertilizantes no crescimento do milho.

Um estudante deseja investigar a relação entre a pressão e o volume de um gás mantido a temperatura constante, de acordo com a Lei de Boyle. Para isso, ele utiliza uma seringa com um êmbolo móvel, onde o volume inicial do gás é V1 e a pressão inicial é P1. Ele empurra o êmbolo com força constante, reduzindo o volume para V2, e verifica a pressão final P2. Sabendo que a temperatura permanece constante durante todo o processo, a questão é: Qual equação representa adequadamente a situação descrita e como pode ser utilizada para determinar a pressão final P2 se os valores iniciais de volume e pressão, V1 e P1, bem como a variação de volume, V1 - V2, são conhecidos? Desconsidere quaisquer efeitos de fricção entre o êmbolo e a seringa, bem como variações de temperatura durante a compressão do gás.

Um cilindro contendo 2 litros de gás está inicialmente a uma pressão de 3 atmosferas. Se o gás é comprimido para um volume de 1 litro, mantendo a temperatura constante, qual será a pressão resultante no cilindro, de acordo com a Lei de Boyle?