FUVEST 2009 — questão 85 de Física
Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de ; para o calor específico da água, o valor de ; para uma caloria, o valor de 4 joules.
Em um “freezer”, muitas vezes, é difícil repetir a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechado, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura ambiente, é rapidamente resfriado até a temperatura de operação, em torno de −18 °C. Considerando um “freezer” doméstico, de 280 L, bem vedado, em um ambiente a 27 °C e pressão atmosférica , a pressão interna poderia atingir o valor mínimo de
a) 35 % de
b) 50 % de
c) 67 % de
d) 85 % de
e) 95 % de
Quadro: Considere que todo o ar no interior do “freezer”, no instante em que a porta é fechada, está à temperatura do ambiente.
(Enunciado: Vestibular FUVEST 2009, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto cai a pressão do ar preso no freezer quando ele esfria de 27 °C para −18 °C.
Passo 1 — o tipo de transformação. O freezer está bem vedado: a quantidade de ar não muda. O volume (280 L) também não muda. Então é uma transformação isocórica, e a pressão é proporcional à temperatura absoluta:
Passo 2 — temperaturas em kelvin:
Passo 3 — a pressão final:
Ou seja, 85 % de . O volume de 280 L não entra na conta.
⚠️ A armadilha: usar a temperatura em graus Celsius. A razão −18/27 daria uma pressão negativa, o que não tem sentido. Na lei dos gases, a temperatura é sempre em kelvin.
A ideia em uma frase: a volume constante, a pressão do gás acompanha a temperatura absoluta: 300 K → 255 K faz a pressão cair para 85 %.
Resposta: alternativa D (85 % de ).
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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