PUC-SP 2017 (inverno) — questão 13 de Física

Enunciado em texto

Quando necessário, adote:

módulo da aceleração da gravidade: $10\ \text{m.s}^{-2}$; calor latente de vaporização da água: $540\ \text{cal.g}^{-1}$; calor específico da água: $1{,}0\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}$; densidade da água: $1\ \text{g.cm}^{-3}$; constante universal dos gases ideais: $R = 8{,}0\ \text{J.mol}^{-1}.\text{K}^{-1}$; massa específica do ar: $1{,}225.10^{-3}\ \text{g.cm}^{-3}$; massa específica da água do mar: $1{,}025\ \text{g.cm}^{-3}$; 1cal = 4,0 J

Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

[Foto: um filtro de barro alaranjado, com tampa e torneira.]

http://www.guiadacasa.com/

(A) 11

(B) 55

(C) 66

(D) 108

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2017 (Inverno) — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).