UFLA 2022 (PAS, 2ª etapa) — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Sobre os conceitos dos estados físicos da matéria e suas mudanças de fase, três estudantes realizaram as seguintes afirmações:
Afirmação do Estudante 1: Para a água no estado sólido passar para o estado líquido, é necessário que ela receba energia. No processo inverso ocorre a liberação de energia.
Afirmação do Estudante 2: A temperatura de ebulição da água é influenciada pela pressão ambiente, sendo que quanto maior a pressão ambiente menor será a temperatura de ebulição.
Afirmação do Estudante 3: Uma mesma quantidade de água no estado sólido tem densidade menor do que no estado líquido, visto que ela ocupa um volume maior.
Assinale a alternativa CORRETA.
A) Estão corretas somente as afirmações do Estudante 1 e do Estudante 2.
B) Estão corretas somente as afirmações do Estudante 1 e do Estudante 3.
C) Estão corretas somente as afirmações do Estudante 2 e do Estudante 3.
D) Está correta somente a afirmação do Estudante 2.
(Enunciado: PAS/UFLA 2ª etapa (Grupos XXII e XXIII), prova de 06/11/2022 — Universidade Federal de Lavras.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Lavras (UFLA) e à sua Coordenadoria Geral de Processos Seletivos (COPESE/UFLA).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar as três afirmações sobre mudanças de fase da água.
Passo 1 — Estudante 1. A fusão (sólido → líquido) é endotérmica: o gelo precisa receber calor, o calor latente de fusão (cerca de 80 cal/g), para desfazer a estrutura do cristal. A solidificação é o processo inverso e libera essa mesma energia. Correta.
Passo 2 — Estudante 2. A primeira parte está certa: a temperatura de ebulição depende da pressão. Mas o sentido está invertido: quanto maior a pressão, maior a temperatura de ebulição. É por isso que a panela de pressão cozinha mais rápido (a água ferve acima de 100 °C) e que, no alto de uma montanha, onde a pressão é menor, a água ferve abaixo de 100 °C. Incorreta.
Passo 3 — Estudante 3. A água é uma exceção: ao congelar, as moléculas se organizam num cristal mais “aberto”, e o volume aumenta (cerca de 9%). Com a mesma massa e volume maior, a densidade diminui:
O gelo (cerca de 0,92 g/cm³) é menos denso que a água líquida (1,0 g/cm³), e por isso boia. Correta.
Conferindo: corretas as afirmações 1 e 3: alternativa B.
⚠️ A armadilha: a afirmação 2, que começa certa (a pressão influi) e termina errada (o sentido). Quem lembra só que “a pressão muda o ponto de ebulição” cai nas alternativas A, C ou D, todas com o Estudante 2. A imagem da panela de pressão resolve: mais pressão, água fervendo mais quente.
A ideia em uma frase: derreter gelo exige energia e congelar libera; mais pressão eleva a temperatura de ebulição; e o gelo ocupa mais volume, então é menos denso que a água.
Resposta: alternativa B (Estudantes 1 e 3).
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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