FACISB 2022 — questão 66 de Física
Enunciado em texto
Um balão meteorológico recebeu certa quantidade de gás hélio à temperatura de 27 ºC e foi solto. Ao subir pela atmosfera, a temperatura desse gás foi diminuindo até que, na altitude H, atingiu o valor de –33 ºC. Considerando o gás hélio como um gás ideal e que não houve variação na quantidade de gás no interior do balão, a energia interna da massa desse gás do balão na altitude H, em relação à energia interna na superfície, era
(A) 60%.
(B) 95%.
(C) 80%.
(D) 85%.
(E) 70%.
(Enunciado: Vestibular FACISB 2022 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a razão entre a energia interna do hélio na altitude H e na superfície.
Passo 1 — energia interna do gás ideal. Para um gás ideal monoatômico, como o hélio, a energia interna depende só da quantidade de gás e da temperatura absoluta:
Com n constante, U é proporcional a T (em kelvin).
Passo 2 — as temperaturas em kelvin.
Passo 3 — a razão.
⚠️ A armadilha: fazer a razão com as temperaturas em °C (−33/27), o que dá um número negativo e sem sentido. Energia interna de gás ideal só é proporcional à temperatura em kelvin.
A ideia em uma frase: a energia interna de um gás ideal é proporcional à temperatura absoluta: a razão das energias é a razão das temperaturas em kelvin.
Resposta: alternativa C (80%).
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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