Humanitas 2021 (2º semestre) — questão 38 de Física

Gabarito ETermologia — escalas termométricas e zero absolutoMedicina · 2º semestre · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do Humanitas 2021 (2º semestre)

Enunciado em texto

Em um episódio de uma série policial exibida na televisão, a cientista forense informa aos investigadores que o corpo de uma vítima de assassinato foi congelado a temperatura de menos 320 graus. Provavelmente, a cientista forense forneceu aos investigadores a temperatura na escala

(A) Kelvin, pois é a única escala que não apresenta limite inferior de temperatura.

(B) Fahrenheit ou na Celsius, pois ambas admitem temperaturas negativas.

(C) Celsius, pois é a única escala que admite temperatura negativa.

(D) Fahrenheit ou na Celsius, pois ambas não apresentam limite inferior de temperatura.

(E) Fahrenheit, pois é a escala na qual a temperatura fornecida está acima do zero absoluto.

(Enunciado: Vestibular Humanitas 2021 (2º semestre), Prova II — Humanitas/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: em qual escala “menos 320 graus” é uma temperatura possível.

Passo 1 — o zero absoluto. Existe uma temperatura mínima, o zero absoluto, abaixo da qual nada pode estar. Em cada escala, ele vale:

• Kelvin: 0 K (a escala não tem valores negativos);

• Celsius: −273 °C (mais precisamente, −273,15 °C);

• Fahrenheit: cerca de −460 °F.

Passo 2 — testar −320. Em kelvin, impossível: não há temperatura negativa. Em Celsius, −320 °C está abaixo de −273 °C: impossível. Em Fahrenheit, −320 °F está acima de −460 °F: possível.

Conferindo: em Celsius, −320 °F vale

θC=5 (−320−32)9≈−196 ∘C\theta_C = \frac{5\,(-320 - 32)}{9} \approx -196\ {}^\circ\text{C}

É a temperatura do nitrogênio líquido, usado de verdade para congelar materiais biológicos. A história faz sentido em Fahrenheit, a escala usada nos Estados Unidos.

Por que não as outras: (A) a escala Kelvin tem limite inferior, o 0 K, e não admite −320. (B) e (C) Celsius não serve, porque −320 °C fica abaixo do zero absoluto; e (C) ainda erra ao dizer que só a Celsius admite valores negativos. (D) todas as escalas têm limite inferior: o zero absoluto.

⚠️ A armadilha: a alternativa B, que traz um fato verdadeiro (as duas escalas admitem valores negativos) mas esquece que a Celsius não chega a −320.

A ideia em uma frase: nenhuma temperatura fica abaixo do zero absoluto: −273 °C, cerca de −460 °F ou 0 K — por isso −320 graus só pode ser Fahrenheit.

Resposta: alternativa E (Fahrenheit).

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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