EEAR 2021 (CFS 1) — questão 90 de Física
Enunciado em texto
Atualmente, a pressão da atmosfera interna de aviões comerciais a jato durante o voo é de 80 kPa. Nessa pressão, a água utilizada na preparação de chás e cafés entra em ebulição a 76 °C. Assim, essas bebidas passam aos passageiros a impressão de estarem mornas. No entanto, existe o desenvolvimento de materiais a serem utilizados na construção de novas aeronaves que permitam aumentar a pressão atmosférica interna do avião durante todo o voo para 100 kPa. Nesse novo valor a água entra em ebulição a 100 °C. O aumento de energia necessário para fazer 200 mL de água entrar em ebulição na nova situação, em calorias, é igual a _____ .
Adote em ambos os casos:
1- densidade da água igual a 10³kg/m³;
2- a mesma temperatura inicial da água;
3- calor específico da água igual a 1 cal/g°C.
a) 9.600
b) 4.800
c) 4.000
d) 2.400
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2021 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanta energia a mais é preciso para levar a água até a nova temperatura de ebulição.
Passo 1 — a massa. Densidade 10³ kg/m³ = 1 g/mL, então 200 mL têm 200 g.
Passo 2 — o que muda. As duas águas partem da mesma temperatura. Na situação antiga, basta aquecer até 76 °C; na nova, até 100 °C. A energia a mais é a do trecho de 76 °C a 100 °C:
⚠️ A armadilha: tentar calcular o calor total de cada caso, que depende da temperatura inicial, que não foi dada. Ela não importa: na diferença, a temperatura inicial se cancela.
A ideia em uma frase: a energia a mais é só a do trecho de temperatura a mais: Q = mcΔθ entre os dois pontos de ebulição.
Resposta: alternativa B (4.800 cal).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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