UECE 2019.2 — questão 39 de Física
Enunciado em texto
Considere dois balões infláveis, de propaganda, fabricados com tecido de poliéster inextensível. Um dos balões tem iluminação interna feita com uma lâmpada incandescente, que dissipa muita energia por efeito Joule, e o outro com uma lâmpada LED, de baixa dissipação se comparada à incandescente. Supondo que, após inflados com a mesma pressão, os balões sejam vedados e não tenham vazamentos, é correto afirmar que, após ligadas as iluminações dos dois balões,
A) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna menor que a do balão com LED.
B) as temperaturas nos balões se manterão iguais, tendo em vista que as pressões iniciais eram idênticas.
C) o balão com a lâmpada incandescente terá sua temperatura interna menor que a do balão com LED.
D) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED.
(Enunciado: Vestibular UECE 2019.2, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar o que acontece com o ar dentro dos dois balões depois que as lâmpadas são ligadas.
Passo 1 — quem esquenta mais. A lâmpada incandescente transforma boa parte da energia elétrica em calor (efeito Joule); a LED quase não esquenta. Então o ar do balão com a incandescente fica mais quente.
Passo 2 — o volume não muda. O tecido é inextensível e o balão está vedado: o volume e a quantidade de gás ficam fixos. Para um gás nessas condições, a lei dos gases diz que a pressão acompanha a temperatura absoluta:
Passo 3 — comparar. Os dois começam com a mesma pressão. O que esquenta mais (incandescente) passa a ter pressão maior.
Por que não as outras: (A) inverte o resultado; (B) pressões iniciais iguais não garantem temperaturas iguais depois, porque as lâmpadas aquecem de modo diferente; (C) inverte quem esquenta mais.
⚠️ A armadilha: pensar que o balão “estufa” e a pressão não muda, como numa bexiga de borracha. Aqui o tecido não estica: sem poder aumentar o volume, o gás aquecido aumenta a pressão.
A ideia em uma frase: gás preso em volume fixo: esquentou, a pressão sobe na mesma proporção da temperatura em kelvin.
Resposta: alternativa D (pressão maior no balão com lâmpada incandescente).
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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