UEM 2014 (Verão) — questão 29 de Física
Enunciado em texto
Em um béquer, em condições normais de temperatura e pressão, são colocados três líquidos inorgânicos imiscíveis A, B e C, que possuem densidades , e , com . Considerando que o sistema atinge rapidamente o equilíbrio termodinâmico, assinale o que for correto.
(01) O conteúdo final do béquer constitui uma mistura heterogênea onde, após sofrer decantação, o líquido A ocupa o fundo do béquer.
(02) O empuxo atmosférico em um ponto P do interior do béquer, que esteja inteiramente circundado pelo líquido B, é , sendo a pressão atmosférica e a espessura da camada do líquido B.
(04) A pressão no fundo do béquer é , sendo a pressão atmosférica e , e a altura das colunas dos líquidos A, B e C, respectivamente.
(08) O empuxo experimentado por um bloco de metal situado no fundo do béquer, e totalmente envolto pelo líquido A, é equivalente ao peso do líquido A deslocado pelo bloco.
(16) A imiscibilidade dos líquidos A, B e C está unicamente relacionada à diferença de densidade entre os mesmos.
(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre três líquidos que não se misturam, em camadas (Física com Química).
(01) Verdadeira. Líquidos imiscíveis formam fases distintas (mistura heterogênea) e se separam por densidade: o mais denso, A, vai para o fundo, e o menos denso, C, fica em cima.
(02) Falsa. Não existe “empuxo em um ponto”: empuxo é a força sobre um corpo imerso; num ponto, o que existe é pressão. E a expressão também está errada para a pressão: acima de B está a camada de C, que tem de entrar na conta. Num ponto de B a uma profundidade dentro dessa camada,
(04) Verdadeira. Pela lei de Stevin, cada camada soma o seu à pressão atmosférica:
(08) Verdadeira. É o princípio de Arquimedes: o empuxo é igual ao peso do líquido deslocado, aqui o líquido A, que envolve o bloco.
(16) Falsa. A imiscibilidade vem das interações entre as moléculas (por exemplo, líquido polar com apolar, como água e óleo). A diferença de densidade só decide quem fica por cima depois que eles se separam.
⚠️ A armadilha: na (02), a expressão tem cara de lei de Stevin, mas esquece a camada de C por cima e chama pressão de empuxo.
A ideia em uma frase: a pressão no fundo soma o ρgh de todas as camadas acima; e o empuxo é o peso do líquido deslocado.
Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).
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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