ENEM 2010 — questão 58 de Física
Enunciado em texto
Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 °C. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência:
• Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa.
• Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida.
• Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo.
Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento
a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa.
b) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa.
c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água.
d) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água.
e) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição.
(Enunciado: ENEM 2010, aplicação regular, Caderno 2 – Amarelo — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: por que a água, já um pouco abaixo de 100 °C dentro da seringa tapada, volta a ferver quando o êmbolo é puxado.
Passo 1 — por que ela parou de ferver. Fora do fogo, a água da seringa perde um pouco de calor e sua temperatura cai abaixo de 100 °C. Na pressão normal, isso basta para a fervura parar.
Passo 2 — o que o êmbolo faz. A seringa está tapada. Ao puxar o êmbolo, o espaço acima da água aumenta e a pressão lá dentro diminui: é como ir para o alto de uma montanha.
Passo 3 — pressão e ponto de ebulição. A água ferve quando as bolhas de vapor conseguem se formar contra a pressão que age sobre o líquido. Quanto menor a pressão, menor a temperatura de ebulição. Com a pressão reduzida, o ponto de ebulição fica abaixo da temperatura em que a água está, e ela volta a ferver sem receber calor nenhum.
Por que não as outras: (A) a seringa está tapada e o ambiente está mais frio que a água; não entra calor. (B) o atrito do êmbolo é desprezível e não aqueceria a água a ponto de fervê-la. (C) o aumento de volume (do espaço acima da água) baixa a pressão e, com ela, o ponto de ebulição, ao contrário do que diz a alternativa. (E) a densidade da água praticamente não muda com o movimento do êmbolo.
⚠️ A armadilha: a alternativa C, que menciona o aumento de volume (que de fato acontece), mas tira a conclusão errada: o ponto de ebulição cai, não sobe.
A ideia em uma frase: menos pressão, menor ponto de ebulição: por isso a água volta a ferver quando o êmbolo é puxado, e por isso a panela de pressão, que aumenta a pressão, cozinha a mais de 100 °C.
Resposta: alternativa D.
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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