UEM 2023 (Inverno) — questão 48 de Física
Enunciado em texto
No tratamento de água e esgoto há diversos processos físicos e químicos que ocorrem em grandes reservatórios. Geralmente o tratamento é composto pelas seguintes etapas: Coagulação e Floculação, Decantação, Filtração, Desinfecção e Fluoretação. Assinale o que for correto.
(01) A pressão hidrostática em um ponto situado no interior de um líquido em equilíbrio no reservatório depende da razão entre a profundidade em que esse ponto se encontra e a densidade do fluido.
(02) A Decantação é uma etapa que separa misturas heterogêneas, formadas por duas ou mais fases.
(04) Todo sólido imerso em um líquido em equilíbrio recebe uma força vertical cuja intensidade é igual ao peso do líquido deslocado e cujo sentido é contrário ao da força gravitacional.
(08) A etapa de Coagulação e Floculação consiste em reduzir os tamanhos de moléculas imersas na água para que sejam posteriormente retiradas por filtração.
(16) A Centrifugação é um processo de Decantação acelerado, em que a força centrífuga é mais relevante do que a força da gravidade. Assim, quanto maior a velocidade angular da centrífuga mais rápida será a Decantação.
(Enunciado: Vestibular UEM 2023 (Inverno) — 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 de hidrostática e de química aplicadas ao tratamento de água.
(01) Falsa. Pelo teorema de Stevin, a pressão hidrostática é
proporcional ao produto da densidade pela profundidade, não à razão entre elas. (Líquido mais denso dá pressão maior, e não menor.)
(02) Verdadeira. A decantação separa, pela ação da gravidade, fases de densidades diferentes de uma mistura heterogênea: o sólido em suspensão (ou o líquido mais denso) se deposita no fundo.
(04) Verdadeira. É o princípio de Arquimedes: o empuxo é vertical, para cima, e vale o peso do líquido deslocado, .
(08) Falsa. É o contrário: o coagulante (como o sulfato de alumínio) faz as partículas pequenas em suspensão se aglomerarem em flocos maiores e mais pesados, que depois decantam e são retidos na filtração.
(16) Verdadeira. Na centrífuga, o tubo gira, e cada partícula precisa de uma força centrípeta para acompanhar o giro. No referencial do tubo, isso aparece como uma “gravidade efetiva” para fora (a força centrífuga), muitas vezes maior que . As partículas mais densas “caem” para o fundo do tubo muito mais depressa, e mais ainda quanto maior .
⚠️ A armadilha: na (08), achar que é preciso quebrar as partículas para filtrá-las. Partículas menores passariam mais facilmente pelo filtro; a floculação as junta para que possam ser retidas.
A ideia em uma frase: pressão hidrostática é ρgh, empuxo é o peso do líquido deslocado, e a centrífuga é uma decantação com “gravidade” turbinada por ω²r.
Resposta: soma 22 (02 + 04 + 16).
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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