ENEM 2023 — questão 95 de Física

Gabarito DTermologia — calor sensível e calor latente2º dia · Aplicação regular · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 95 de Física do ENEM 2023

Enunciado em texto

Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 °C e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 °C. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto.

No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente

A somente do calor latente de vaporização.

B somente do calor latente de condensação.

C do calor sensível e do calor latente de vaporização.

D do calor sensível e do calor latente de condensação.

E somente do calor sensível do vapor e do líquido.

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: de onde vem a energia usada para concentrar o doce de leite.

Passo 1 — siga o vapor, não o doce. Quem cede energia é o vapor que circula na parede oca do tacho. Ele entra a 120 ∘C120\ ^\circ\text{C} e sai como água líquida a 100 ∘C100\ ^\circ\text{C}.

Passo 2 — quebre esse caminho em duas etapas.

• De 120 ∘C120\ ^\circ\text{C} para 100 ∘C100\ ^\circ\text{C} o vapor apenas esfria, continuando vapor: há mudança de temperatura, então é calor sensível (Q=mcΔTQ=mc\Delta T).

• A 100 ∘C100\ ^\circ\text{C} o vapor condensa, virando líquido sem mudar de temperatura: é calor latente de condensação (Q=mLQ=mL).

Passo 3 — junte. A energia entregue ao doce é a soma das duas: calor sensível e calor latente de condensação.

A pegadinha do nome: vaporização e condensação têm o mesmo módulo de calor latente, mas sinais opostos. Aqui o vapor está virando líquido, então o nome certo é condensação. Quem lê rápido e marca "vaporização" está pensando na água que evapora dentro do tacho — mas essa é a que recebe energia, não a que fornece.

Resposta: alternativa D (calor sensível e calor latente de condensação).

Resolução em vídeo

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