Uma dada massa de gás possui, inicialmente, volume de 4,0 . 10−6 m3 sob pressão de 2,0 atm e temperatura de 27 ºC. É então comprimida isobaricamente até que seu volume se reduza à metade. A seguir, expande-se isotermicamente até atingir a pressão de 0,80 atm. O volume final do gás, em m3, vale

A alternativa correta é letra A) 5,0 . 10⁻⁶

Para entender melhor essa questão, vamos dividir em duas etapas: a compressão isobárica e a expansão isotérmica.

Inicialmente, temos uma massa de gás com volume de 4,0 . 10²⁶ m³, pressão de 2,0 atm e temperatura de 27°C. Em seguida, o gás é comprimido isobaricamente até que seu volume seja reduzido pela metade.

Como a pressão é constante, podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais:

$$P_1V_1 = P_2V_2$$

Sabendo que a pressão é constante, temos:

$$V_2 = frac{V_1}{2} = frac{4,0 . 10^{26}}{2} = 2,0 . 10^{26} m³$$

Em seguida, o gás é expandido isotermicamente até alcançar a pressão de 0,80 atm.

Como a temperatura é constante, podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais novamente:

$$P_1V_1 = P_2V_2$$

Substituindo os valores, temos:

$$2,0 . 10^{26} . 2,0 = 0,80 . V_2$$

Resolvendo para V₂, encontramos:

$$V_2 = frac{2,0 . 10^{26} . 2,0}{0,80} = 5,0 . 10^{26} m³$$

Portanto, a alternativa correta é letra A) 5,0 . 10⁻⁶.