ENEM 2020 PPL — questão 103 de Física
Enunciado em texto
Em um manual de instruções de uma geladeira, constam as seguintes recomendações: Mantenha a porta de seu refrigerador aberta apenas o tempo necessário; É importante não obstruir a circulação do ar com a má distribuição dos alimentos nas prateleiras; Deixe um espaço de, no mínimo, 5 cm entre a parte traseira do produto (dissipador serpentinado) e a parede.
Com base nos princípios da termodinâmica, as justificativas para essas recomendações são, respectivamente:
a) Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador de calor e o ambiente.
b) Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a convecção do ar interno, garantir o isolamento térmico entre a parte interna e a externa.
c) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
d) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
e) Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa.
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: justificar as três recomendações do manual, nessa ordem.
Antes de tudo, o conceito que decide entre as alternativas: FRIO NÃO EXISTE como coisa que se move. O que existe é calor, e ele flui espontaneamente do quente para o frio — sempre. Uma geladeira não "produz frio" nem "guarda frio": ela bombeia calor de dentro para fora. Três alternativas falam em "saída de frio" ou "transmissão do frio" e podem ser descartadas só por isso.
Recomendação 1 — porta aberta o menor tempo possível. Com a porta aberta, o ar quente da cozinha entra e o calor flui livremente para dentro. O certo é: reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna.
Recomendação 2 — não obstruir a circulação do ar entre os alimentos. O ar frio do congelador desce, absorve calor dos alimentos, fica menos denso e sobe. Esse ciclo é convecção, e ele precisa de caminho livre. Alimento amontoado bloqueia a corrente e cria bolsões quentes. O certo é: garantir a convecção do ar interno.
Recomendação 3 — 5 cm entre a serpentina traseira e a parede. A serpentina preta atrás da geladeira é o condensador: é por ali que todo o calor retirado de dentro é despejado no ambiente. Encostada na parede, ela não consegue entregar esse calor. O certo é: permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
Resposta: alternativa C.
A alternativa (E) é a mais perigosa, porque acerta as duas primeiras e erra a terceira: ela diz "garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa". A geladeira quer isolamento nas paredes, mas o condensador é justamente o lugar onde o calor precisa sair. Isolar o dissipador é impedir a geladeira de funcionar.
Por que a serpentina esquenta: todo o calor tirado de dentro mais o trabalho gasto pelo compressor sai por ali. Por isso ela é sempre mais quente que a cozinha — e por isso, se ela não consegue dissipar, o compressor trabalha mais e a conta de luz sobe. É a mesma física da questão da geladeira perto do fogão, vista de outro ângulo.
A ideia em uma frase: geladeira não faz frio — ela tira calor de dentro e joga fora, e as três recomendações protegem uma etapa desse caminho.
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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