Um gás se encontra em um recipiente fechado que possui uma tampa móvel. Ao ser submetido a uma chama, o gás recebe 450J de calor e, consequentemente, desloca a tampa em 15 cm. A força exercida pelo gás na tampa tem módulo igual a:

Para resolver esse problema, precisamos entender como o gás se comporta quando recebe calor. Quando o gás recebe 450 J de calor, sua temperatura aumenta, e, consequentemente, sua pressão também aumenta. Isso ocorre porque as moléculas do gás começam a se mover mais rápido, colidindo mais frequentemente com as paredes do recipiente e exercendo uma força maior sobre a tampa.

Para calcular a força exercida pelo gás na tampa, precisamos utilizar a fórmula de trabalho (W) em relação à distância (d) e à força (F): W = F × d. No caso, o trabalho realizado pelo gás é igual à energia térmica fornecida (450 J), e a distância é igual ao deslocamento da tampa (15 cm = 0,15 m).

Substituindo os valores na fórmula, obtemos:

450 J = F × 0,15 m

Para encontrar a força exercida pelo gás, basta dividir o trabalho pela distância:

F = 450 J / 0,15 m = 3.000 N

Portanto, a resposta correta é a opção C) 3.000 N.