ENEM 2021 — questão 107 de Física

Gabarito BTermologia — evaporação, calor latente e umidade do ar2º dia · Aplicação regular · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 107 de Física do ENEM 2021

Enunciado em texto

Considere a tirinha, na situação em que a temperatura do ambiente é inferior à temperatura corporal dos personagens.

Na tirinha, um personagem diz "TÁ QUENTE HOJE, NÉ?"; o outro responde "É MESMO. MAS O QUE ME INCOMODA MESMO É A UMIDADE." Em seguida: "VOCÊ NÃO GOSTA DE UMIDADE?" — "NÃO MESMO." — "ENTÃO, SALTA CORRENDO."

O incômodo mencionado pelo personagem da tirinha deve-se ao fato de que, em dias úmidos,

a) a temperatura do vapor-d'água presente no ar é alta.

b) o suor apresenta maior dificuldade para evaporar do corpo.

c) a taxa de absorção de radiação pelo corpo torna-se maior.

d) o ar torna-se mau condutor e dificulta o processo de liberação de calor.

e) o vapor-d'água presente no ar condensa-se ao entrar em contato com a pele.

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 o dia úmido incomoda, mesmo com o ar mais frio que o corpo (o enunciado diz isso explicitamente).

Passo 1 — como o corpo se livra de calor. Com o ambiente mais frio que a pele, o corpo perde calor por condução, convecção e irradiação — mas o mecanismo que ele controla e que dá conta do grosso quando está quente é a evaporação do suor. Cada grama de água que evapora carrega embora o calor latente de vaporização:

Q=m⋅LVQ = m \cdot L_{\text{V}}

Esse calor sai do corpo. Suor que escorre pelo rosto e pinga no chão não resfriou ninguém: só resfria a água que vira vapor.

Passo 2 — o que a umidade faz com a evaporação. Evaporar é a passagem líquido → vapor. Na superfície do suor há um vaivém: moléculas saem para o ar e moléculas do ar voltam para o líquido. O que importa é o saldo.

Ar seco → poucas moléculas de água voltando → saldo alto → evapora rápido.

Ar úmido → o ar já está perto da saturação, muitas moléculas voltando → saldo baixo → evapora devagar.

Passo 3 — a conclusão. Em dia úmido o suor tem dificuldade de evaporar, o corpo não consegue despejar o calor que produz, a temperatura interna teima em subir e vem a sensação de abafamento. É por isso que 30 °C com ar úmido incomodam mais que 30 °C com ar seco — e é por isso que a previsão do tempo fala em "sensação térmica".

Resposta: alternativa B.

Por que as outras caem:

(A) o vapor-d'água está na mesma temperatura do ar, e o enunciado já disse que o ar está mais frio que o corpo. Ar mais frio não aquece ninguém.

(C) a umidade não muda de forma relevante quanta radiação o corpo absorve — e, de novo, o ambiente está mais frio, então o saldo de radiação é de perda, não de ganho.

(D) o ar é mau condutor térmico sempre, úmido ou seco. O que mudou entre um dia e outro não foi a condução: foi a evaporação.

(E) condensação só ocorre sobre superfícies mais frias que o ponto de orvalho. A pele está mais quente que o ar — nada condensa nela.

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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