ENEM 2022 PPL — questão 125 de Física
Enunciado em texto
Para reduzir a poluição atmosférica gerada pela emissão de fumaça por grandes indústrias, utilizam-se precipitadores eletrostáticos. Sua função é suprimir os gases poluentes antes que sejam lançados para a atmosfera. A figura ilustra um precipitador constituído, basicamente, por uma entrada e uma saída de gases e por um fio grosso de cobre, conectado a uma fonte de tensão. O acúmulo de cargas no fio de cobre induz a polarização das partículas poluentes. Os gases poluídos são injetados pela entrada de gases, e os gases sem poluentes são lançados na atmosfera pela saída do precipitador.
Na figura, um tubo vertical tem entrada de gases embaixo e saída em cima; um fio de cobre ligado ao polo positivo desce pelo eixo do tubo, e a parede do tubo está aterrada.
No precipitador eletrostático, as partículas poluentes são
a) atraídas e se acumulam no fio carregado.
b) decompostas em moléculas não poluentes.
c) ionizadas e podem ser lançadas na atmosfera.
d) repelidas pelo fio carregado e se acumulam na parede do tubo.
e) induzidas a fazer ligações iônicas, formando íons não poluentes.
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 que acontece com as partículas poluentes dentro do precipitador eletrostático.
Passo 1 — o que o enunciado entrega. "O acúmulo de cargas no fio de cobre induz a polarização das partículas poluentes." Ou seja: as partículas continuam eletricamente neutras, mas suas cargas internas se reorganizam — o lado voltado para o fio fica com carga de sinal oposto à do fio, e o lado oposto com carga de mesmo sinal.
Passo 2 — por que um corpo neutro polarizado é ATRAÍDO. Esta é a parte que decide a questão. As duas extremidades da partícula sentem forças opostas — mas não de mesmo módulo:
Como a força elétrica cai com o quadrado da distância, a atração vence sempre. O saldo é atração — e é por isso que um corpo neutro sempre é atraído por um corpo eletrizado, nunca repelido.
Passo 3 — o resultado no equipamento. As partículas são puxadas para o fio de cobre e ficam grudadas nele. O gás que sai pela saída já está limpo. Periodicamente o fio é sacudido ou lavado para descartar a fuligem acumulada.
Resposta: alternativa A (atraídas e se acumulam no fio carregado).
Por que as outras caem:
(B) decompostas em moléculas não poluentes e (E) induzidas a fazer ligações iônicas: o precipitador é um equipamento físico, não químico. Ele separa o poluente do gás; não transforma um no outro. Nada reage ali dentro.
(C) ionizadas e podem ser lançadas na atmosfera: o objetivo é exatamente o contrário — reter, não lançar.
(D) repelidas pelo fio carregado: é o erro conceitual que a questão caça. Repulsão exigiria que a partícula tivesse carga líquida de mesmo sinal que o fio. Ela é neutra e apenas polarizada — e corpo neutro polarizado é sempre atraído.
O mesmo efeito no dia a dia: um pente atritado no cabelo atrai pedacinhos de papel, e o papel está neutro. É exatamente esta física, na escala de uma chaminé industrial.
A ideia em uma frase: polarizar um corpo neutro sempre resulta em atração, porque o lado atraído está mais perto.
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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