PUC Minas 2013 (Física I) — questão 30 de Física
Enunciado em texto
O gás de cozinha é constituído principalmente de butano e é comercializado basicamente nos botijões de 13 Kg. Se se agitar um desses botijões, nota-se que em seu interior existe uma grande quantidade de líquido. Por outro lado, quando os queimadores estão abertos, o que chega aos bicos é material em estado gasoso. Sobre essa situação, é CORRETO afirmar:
(A) Quando o butano vai do botijão até os queimadores, ele se aquece e passa do estado líquido para o estado gasoso.
(B) Quando o butano está no interior, a pressão sobre ele é suficiente para que a maioria do material se apresente na forma líquida.
(C) Na realidade o butano chega aos queimadores no estado líquido e só toma a forma gasosa devido ao calor vindo da queima.
(D) O butano só se torna gasoso ao chegar aos queimadores, porque ele é um produto inflamável.
(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2013 — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O que a questão pede: explicar por que há líquido dentro do botijão e gás saindo nos bicos do fogão.
Passo 1 — a temperatura de mudança de fase depende da pressão. Na pressão atmosférica, o butano ferve por volta de 0 °C; por isso, à temperatura ambiente e ao ar livre, ele é gás. Mas, quanto maior a pressão, maior a temperatura de ebulição.
Passo 2 — dentro do botijão. O gás é colocado no botijão sob pressão alta (algumas atmosferas). Nessa pressão, o butano já é líquido à temperatura ambiente: a maior parte fica líquida no fundo e, em cima, há só um pouco de vapor. É esse líquido que se ouve ao agitar o botijão.
Passo 3 — a caminho do fogão. O regulador baixa a pressão para perto da atmosférica. Com pressão baixa, o líquido vaporiza, e o que chega aos bicos é gás. Quem provoca a mudança de fase é a queda de pressão, e não um aquecimento.
Por que não as outras: (A) atribui a vaporização a um aquecimento no caminho, mas o que muda é a pressão (na verdade, ao vaporizar, o butano até retira calor, e o botijão fica frio); (C) o que chega ao bico é gás, como o próprio enunciado diz; (D) ser inflamável não tem nada a ver com o estado físico.
⚠️ A armadilha: marcar a alternativa A porque “para virar gás tem de esquentar”. Também se muda de fase baixando a pressão, e é exatamente isso que acontece no botijão.
A ideia em uma frase: o butano fica líquido no botijão porque está sob alta pressão; quando a pressão cai, na saída para o fogão, ele vira gás.
Resposta: alternativa B (a pressão no botijão mantém a maior parte do butano líquida).
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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