ENEM 2015 — questão 51 de Física

Gabarito DGases — transformação isovolumétrica (pressão no interior da geladeira)1º dia · Aplicação regular · Caderno 2 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 51 de Física do ENEM 2015

Enunciado em texto

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)

a) volume de ar dentro da geladeira diminuiu.

b) motor da geladeira está funcionando com potência máxima.

c) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta.

d) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.

e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.

(Enunciado: ENEM 2015, 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, logo depois de fechar a geladeira, fica mais difícil abri-la de novo.

Passo 1 — o que entrou. Com a porta aberta, parte do ar frio sai e entra ar da cozinha, mais quente, à pressão atmosférica.

Passo 2 — o ar é resfriado com a porta fechada. Fechada a porta, esse ar fica preso num volume fixo (o volume interno da geladeira não muda) e é resfriado. Num gás com volume constante, a pressão cai junto com a temperatura absoluta:

pT=constante  ⇒  T↓  ⇒  p↓\frac{p}{T} = \text{constante} \;\Rightarrow\; T\downarrow \;\Rightarrow\; p\downarrow

Passo 3 — a força extra. A pressão de dentro fica menor que a de fora. A diferença de pressão, multiplicada pela área da porta, dá uma força resultante que empurra a porta contra a geladeira. É essa força que a pessoa precisa vencer, além da do ímã.

Por que não as outras: (A) o volume interno é o da caixa, não muda; (B) a potência do motor não tem nada a ver com a força para abrir a porta; (C) o ímã é o mesmo, a força dele não aumenta; (E) a temperatura volta, no máximo, ao valor que tinha antes — ela não fica abaixo dele. O que importa é que o ar que entrou esfriou.

⚠️ A armadilha: a alternativa E. O resfriamento é o começo da história, mas não fica “mais frio que antes”; e o que segura a porta é a diferença de pressão, não a temperatura em si.

A ideia em uma frase: ar quente preso num volume fixo, ao esfriar, perde pressão; a pressão externa maior empurra a porta para dentro.

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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