Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)
Para entender a razão da dificuldade em reabrir a porta da geladeira logo após ter sido fechada, devemos analisar o comportamento dos gases envolvidos.
1. Troca de ar ao abrir a geladeira:
Quando a porta é aberta, parte do ar frio no interior sai e dá lugar ao ar quente vindo do ambiente externo.
2. Resfriamento do ar aprisionado:
Ao fechar a porta, esse ar quente fica aprisionado no volume interno (praticamente constante, \(V = \text{constante}\)) e começa a ser rapidamente resfriado pelo sistema de refrigeração.
3. Queda de pressão interna:
De acordo com a Equação de Estado dos Gases Ideais e a Lei de Gay-Lussac para uma transformação isocórica (volume constante):
\[ \frac{P}{T} = \text{constante} \implies P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \]
Com a diminuição da temperatura absoluta (\(T_2 < T_1\)), a pressão interna diminui (\(P_2 < P_1\)), tornando-se inferior à pressão atmosférica externa (\(P_{\text{interna}} < P_{\text{externa}}\)).
4. Força resultante sobre a porta:
A diferença entre a pressão externa (maior) e a pressão interna (menor) gera uma força resultante empurrando a porta contra a geladeira:
\[ F = (P_{\text{externa}} - P_{\text{interna}}) \cdot A \]
Para vencer essa força e abrir a porta, a pessoa precisa aplicar uma força extra.
Conclusão: A dificuldade adicional deve-se ao fato de a **pressão no interior da geladeira estar abaixo da pressão externa**, o que corresponde à alternativa (D).
Resposta: (D)