Faculdade BP 2027 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Analise o diagrama de fases do dióxido de carbono.
[Diagrama: Pressão (atm) no eixo vertical e Temperatura (°C) no horizontal. Três regiões: “Sólido” à esquerda, “Líquido” no alto, ao centro, e “Gasoso” embaixo, à direita. A curva sólido–gás sobe da esquerda até o ponto triplo, passando por (–78,5 °C; 1,0 atm). O ponto triplo está em (–58,4 °C; 5,11 atm). Dele saem a linha sólido–líquido, quase vertical, inclinada levemente para a direita, até o alto do diagrama (73,0 atm), e a curva líquido–gás, que sobe para a direita até (31,1 °C; 73,0 atm). Linhas tracejadas marcam 1,0 atm, 5,11 atm e 73,0 atm no eixo vertical e –78,5 °C, –58,4 °C e 31,1 °C no horizontal.]
(https://physics.stackexchange.com. Adaptado.)
De acordo com o diagrama, o dióxido de carbono, quando submetido
(A) à temperatura de –50,0 °C, pode existir nos estados sólido, líquido e gasoso.
(B) à pressão de 4,5 atm, pode existir nos estados sólido, líquido e gasoso.
(C) à pressão de 3,0 atm, pode existir nos estados sólido e gasoso, apenas.
(D) à pressão de 20,0 atm, pode existir nos estados líquido e gasoso, apenas.
(E) à temperatura de 25,0 °C, pode existir nos estados sólido e gasoso, apenas.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo Medicina 2027 (1º semestre), Prova II — Faculdade BP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade BP (Beneficência Portuguesa de São Paulo) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: para cada pressão ou temperatura fixada, quais estados físicos aparecem no diagrama.
Passo 1 — o ponto-chave: o ponto triplo (–58,4 °C; 5,11 atm). Abaixo de 5,11 atm não existe líquido: a região do líquido começa no ponto triplo e fica toda acima dele. Por isso, à pressão ambiente (1 atm), o CO₂ sólido (gelo-seco) passa direto a gás, a –78,5 °C.
Passo 2 — percorrer uma linha horizontal (pressão fixa) ou vertical (temperatura fixa) e ver quais regiões ela atravessa:
• (A) –50,0 °C: essa temperatura fica à direita do ponto triplo e da linha sólido–líquido. Subindo a pressão, passa-se do gasoso ao líquido; no diagrama, a região do sólido não chega a –50 °C. Falsa.
• (B) 4,5 atm: está abaixo de 5,11 atm. Indo da esquerda para a direita, só se passa do sólido ao gasoso. Não há líquido. Falsa.
• (C) 3,0 atm: também abaixo de 5,11 atm. Sólido em temperaturas baixas, gasoso depois de cruzar a curva de sublimação. Só esses dois. Verdadeira.
• (D) 20,0 atm: está acima do ponto triplo. Aquecendo, passa-se do sólido ao líquido (linha de fusão) e do líquido ao gasoso (curva de vaporização): são os três estados, não “apenas” dois. Falsa.
• (E) 25,0 °C: está à direita do ponto triplo e abaixo de 31,1 °C. Subindo a pressão, passa-se do gasoso ao líquido; não há sólido nessa temperatura. Falsa.
⚠️ A armadilha: a alternativa D, olhando só para a parte do meio do diagrama e esquecendo que, a 20 atm, em temperaturas bem baixas (à esquerda da linha de fusão), o CO₂ é sólido. Com pressão fixa acima do ponto triplo, aparecem os três estados.
A ideia em uma frase: abaixo da pressão do ponto triplo não existe líquido: o sólido vira gás direto (sublimação).
Resposta: alternativa C (a 3,0 atm, apenas sólido e gasoso).
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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