ENEM 2023 PPL — questão 105 de Física

Gabarito AGases — o balão de hélio que sobe na atmosfera2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 105 de Física do ENEM 2023 PPL

Enunciado em texto

Balões cheios de gás hélio são soltos no ar pelas crianças e sobem até não serem mais vistos em poucos minutos.

Durante a subida, o gás no interior do balão sofre aumento de

A volume.

B pressão.

C densidade.

D temperatura.

E massa molar.

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 grandeza do gás aumenta enquanto o balão sobe.

Passo 1 — o que muda lá fora. Subindo, há menos ar por cima: a pressão atmosférica diminui.

Passo 2 — o que a borracha faz. A parede do balão é fina e flexível: ela cede até que a pressão de dentro se iguale à de fora. Se a de fora caiu, a de dentro cai junto — e para a pressão interna cair, o gás se expande. Logo, o volume aumenta.

Passo 3 — confira as demais, uma a uma.

• Pressão — diminui, acompanhando a externa.

• Densidade — d=mVd=\dfrac{m}{V}: a massa de hélio é a mesma e o volume cresceu, então a densidade diminui.

• Temperatura — a atmosfera fica mais fria com a altitude, e a expansão em si também esfria o gás. Não aumenta.

• Massa molar — é uma propriedade da substância. Continua sendo hélio, então não muda nunca.

Vale ligar com a lei geral: PVT=constante\dfrac{P V}{T} = \text{constante}. Com PP caindo bastante e TT caindo pouco, VV tem de subir.

E é assim que o balão acaba: ele se expande até a borracha não aguentar — e estoura em grande altitude. É o mesmo motivo pelo qual balões meteorológicos sobem murchos.

Resposta: alternativa A (volume).

Resolução em vídeo

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