FAMECA 2022 — questão 39 de Física

Gabarito ATermologia — dilatação volumétrica de um líquido em porcentagemMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 39 de Física do FAMECA 2022

Enunciado em texto

O conteúdo ativo de algumas vacinas deve ser armazenado a baixas temperaturas e necessita passar por um processo de aquecimento antes de sua diluição. Considere que 40 mL de uma determinada vacina estejam inicialmente no estado líquido a uma temperatura de –10 ºC e que, antes da diluição, devam ser aquecidos até uma temperatura de 20 ºC, sem sofrer mudança de estado físico. Supondo que o coeficiente de dilatação volumétrica da vacina é de 2,0×10−4 ∘C−12{,}0 \times 10^{-4}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1}, ao final do processo de aquecimento, seu volume terá sofrido um acréscimo de:

(A) 0,6%.

(B) 0,3%.

(C) 0,4%.

(D) 0,5%.

(E) 0,2%.

(Enunciado: Vestibular FAMECA 2022, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o aumento porcentual do volume do líquido aquecido de –10 °C a 20 °C.

Passo 1 — a variação de temperatura.

Δθ=20−(−10)=30 ∘C\Delta\theta = 20 - (-10) = 30\ {}^{\circ}\text{C}

Passo 2 — a dilatação relativa. Na dilatação volumétrica, ΔV = V₀ γ Δθ, então o aumento relativo não depende do volume inicial:

ΔVV0=γ Δθ=2,0×10−4×30\frac{\Delta V}{V_0} = \gamma\,\Delta\theta = 2{,}0 \times 10^{-4} \times 30

ΔVV0=6×10−3=0,6%\frac{\Delta V}{V_0} = 6 \times 10^{-3} = 0{,}6\%

Conferindo: em 40 mL, o acréscimo é 40 × 0,006 = 0,24 mL.

⚠️ A armadilha: usar só 20 °C ou só 10 °C como variação (ignorando o sinal de –10 °C), o que dá 0,4% (C) ou 0,2% (E).

A ideia em uma frase: o aumento relativo de volume é γ vezes a variação de temperatura, sem precisar do volume inicial.

Resposta: alternativa A (0,6%).

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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