ENEM 2023 — questão 119 de Física
Enunciado em texto
O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus. Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P₀ no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T₀. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal).
Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico:
As alternativas desta questão são figuras — veja a imagem da prova acima.
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: qual gráfico representa o resfriamento do ar dentro do pneu.
Passo 1 — que transformação é essa. O enunciado garante: o volume não muda e a quantidade de ar não muda. É uma transformação isovolumétrica (isocórica).
Passo 2 — a relação que sobra. De , com e constantes:
Ou seja, é diretamente proporcional a (com em kelvin, que é o eixo do gráfico).
Passo 3 — que curva é essa. Proporção direta é uma reta que passa pela origem. Não é uma horizontal, não é uma hipérbole e não é um degrau.
Passo 4 — o sentido do processo. O pneu começa quente, em , e esfria até a temperatura ambiente . A pressão cai junto, sempre sobre a mesma reta. A seta, portanto, aponta de para , descendo.
Por que as outras não servem: a horizontal diria que a pressão não muda ao esfriar; a curva côncava não é proporcionalidade direta; a reta que não passa pela origem violaria constante; e o percurso em "L" misturaria duas transformações que não existem aqui.
Resposta: alternativa E.
Resolução em vídeo
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