ENEM 2010 PPL — questão 90 de Física
Enunciado em texto
Com a frequente adulteração de combustíveis, além de fiscalização, há necessidade de prover meios para que o consumidor verifique a qualidade do combustível. Para isso, nas bombas de combustível existe um densímetro, semelhante ao ilustrado na figura. Um tubo de vidro fechado fica imerso no combustível, devido ao peso das bolinhas de chumbo colocadas no seu interior. Uma coluna vertical central marca a altura de referência, que deve ficar abaixo ou no nível do combustível para indicar que sua densidade está adequada. Como o volume do líquido varia com a temperatura mais que o do vidro, a coluna vertical é preenchida com mercúrio para compensar variações de temperatura.
[Figura: recipiente com “Combustível” (cinza), cuja superfície está marcada por uma linha tracejada. Dentro dele, um tubo de vidro fechado, com “Bolinhas de Chumbo” no fundo e uma coluna central fina com “Mercúrio”, que sobe pelo meio do tubo; o topo da coluna de mercúrio fica aproximadamente no nível da superfície do combustível. A parte de cima do tubo fica fora do líquido.]
De acordo com o texto, a coluna vertical de mercúrio, quando aquecida,
a) indica a variação da densidade do combustível com a temperatura.
b) mostra a diferença de altura da coluna a ser corrigida.
c) mede a temperatura ambiente no momento do abastecimento.
d) regula a temperatura do densímetro de acordo com a do ambiente.
e) corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.
(Enunciado e figura: ENEM 2010 PPL (2ª aplicação), Caderno 1 – Azul — 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: o papel da coluna de mercúrio quando a temperatura sobe.
Passo 1 — como o densímetro funciona. Ele flutua em equilíbrio: peso = empuxo, e o empuxo é . Quanto menos denso o combustível, maior o volume que precisa ficar submerso, e mais fundo o densímetro afunda.
Passo 2 — o problema da temperatura. Aquecido, o combustível se dilata (bem mais que o vidro) e sua densidade diminui, mesmo que ele não esteja adulterado. O densímetro afunda mais, e a altura de referência desceria em relação à superfície, falseando a leitura.
Passo 3 — a correção. O mercúrio da coluna também se dilata com o calor e sobe, elevando a marca de referência. Assim, a referência acompanha a mudança de densidade que a temperatura provoca no combustível, e a leitura continua valendo. É isso que diz a (E): a coluna corrige a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.
Por que não as outras: (A) a coluna não “indica” a variação de densidade, ela a compensa; (B) ela não mostra uma diferença a ser corrigida, já faz a correção sozinha; (C) e (D) a coluna não serve para medir a temperatura ambiente nem regula temperatura alguma.
⚠️ A armadilha: a (C), por associar mercúrio a termômetro. Aqui o mercúrio se dilata como num termômetro, mas o objetivo é ajustar a marca do densímetro, não informar a temperatura.
A ideia em uma frase: combustível quente fica menos denso e o densímetro afunda; o mercúrio, ao se dilatar, sobe a marca de referência na mesma medida e compensa o efeito.
Resposta: alternativa E.
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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