ENEM 2024 PPL — questão 134 de Física

Gabarito ETermologia — resfriamento evaporativo e umidade relativa2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 8 (Verde)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 134 de Física do ENEM 2024 PPL

Enunciado em texto

Tendo em vista a necessidade de economia de energia elétrica, os climatizadores de ar surgem como uma alternativa econômica. Esses dispositivos utilizam a evaporação da água como método de troca de calor, conforme esquematizado na figura. O ar externo (quente) é aspirado para o interior do painel evaporativo e, em contato com a água fria, tem sua temperatura diminuída. Umidificado e mais frio, o ar é empurrado pelo ventilador ao ambiente interno. Quanto maior é a redução de temperatura produzida pelo climatizador, maior é a sua eficiência.

A Tabela 1 apresenta a redução de temperatura produzida por um desses aparelhos, em função da temperatura de entrada do ar e de sua umidade relativa (UR) percentual; a Tabela 2 apresenta os valores médios de temperatura (T) e os valores da UR do ar de cinco cidades brasileiras, no mês de setembro: Barbalha (CE) 26,0 °C e 58%; Belém (PA) 27,5 °C e 75%; Cáceres (MT) 28,5 °C e 51%; Corumbá (MS) 27,0 °C e 52%; Janaúba (MG) 25,5 °C e 40%.

Disponível em: https://pt.climate-data.org; www.brizztech.com.br. Acesso em: 25 nov. 2021 (adaptado).

Considerando os dados apresentados para o mês de setembro, em qual destas cidades o climatizador de ar é mais eficiente?

A Barbalha.

B Belém.

C Cáceres.

D Corumbá.

E Janaúba.

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: em qual das cinco cidades o climatizador evaporativo é mais eficiente — e o próprio enunciado define eficiência como a maior redução de temperatura.

Passo 1 — o que a Tabela 1 mostra. Corra o olho pelas linhas: a redução despenca conforme a umidade relativa sobe. De 3030–39%39\% para 7070–80%80\%, ela cai de cerca de 9 ∘C9\ ^\circ\text{C} para menos de 3 ∘C3\ ^\circ\text{C}. Já andando na horizontal (temperatura de entrada), a variação é de poucos décimos. Quem manda é a umidade.

Passo 2 — por quê. O aparelho resfria evaporando água, e evaporar consome calor latente, que sai do ar. Se o ar já está quase saturado de vapor, quase nada evapora — e quase nada esfria.

Passo 3 — cruze as duas tabelas.

• Janaúba: 25,5 ∘C25{,}5\ ^\circ\text{C}, UR 40%40\% → linha 40–49, coluna 25,5 → 7,1 °C

• Cáceres: 28,5 ∘C28{,}5\ ^\circ\text{C}, UR 51%51\% → 6,2 °C

• Corumbá: 27,0 ∘C27{,}0\ ^\circ\text{C}, UR 52%52\% → 5,9 °C

• Barbalha: 26,0 ∘C26{,}0\ ^\circ\text{C}, UR 58%58\% → 5,7 °C

• Belém: 27,5 ∘C27{,}5\ ^\circ\text{C}, UR 75%75\% → 2,6 °C

Passo 4 — a maior redução é a de Janaúba, apesar de ela ser a cidade menos quente da lista.

A armadilha: procurar a cidade mais quente (Cáceres, 28,5 ∘C28{,}5\ ^\circ\text{C}) achando que ali o aparelho tem "mais o que fazer". Não é a temperatura que decide, é o ar seco. E Belém, com 75%75\% de umidade, é o caso extremo: quase não adianta ligar o climatizador evaporativo lá.

Resposta: alternativa E (Janaúba).

Resolução em vídeo

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