UFPR 2015 — questão 13 de Física
Enunciado em texto
O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens:
Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens.
Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.
A) evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde.
B) condensar, menor, volume, adiabática, ganha.
C) evaporar, maior, temperatura, isotérmica, ganha.
D) condensar, maior, volume, isobárica, perde.
E) sublimar, menor, temperatura, isotérmica, ganha.
(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2015, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: completar as cinco lacunas do texto sobre a formação das nuvens.
Lacuna 1 — evaporar. A água que o ar carrega veio da superfície (mares, rios, solo) na forma de vapor: ela acabou de evaporar. Condensar é o que vai acontecer lá em cima, ao formar a nuvem.
Lacuna 2 — menor. Quanto mais alto, menos ar há acima: a pressão atmosférica diminui com a altitude. A porção de ar que sobe fica submetida a uma pressão cada vez menor.
Lacuna 3 — temperatura. Com menos pressão por fora, o ar se expande, e essa expansão vem junto com a queda de temperatura (o volume aumenta, não diminui).
Lacuna 4 — adiabática. O próprio texto define: “sem troca de calor com sua vizinhança”. Isso é uma transformação adiabática.
Lacuna 5 — perde. Pela 1ª lei da termodinâmica, . Na adiabática ; na expansão o gás realiza trabalho (). Então : o gás perde energia interna, e por isso esfria, como diz o fim do texto.
Sequência: evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde.
Por que não as outras: b e d começam com “condensar” e falam em redução de volume, que contradiz a expansão. c e e dizem “isotérmica”, que é a temperatura constante, o oposto do resfriamento descrito, e “ganha”, que esquentaria o ar. d ainda diz pressão “maior” e “isobárica”.
⚠️ A armadilha: achar que, por estar se expandindo, o gás “ganha” energia. Sem receber calor, a energia para empurrar a vizinhança sai da energia interna do próprio gás, e é exatamente isso que o resfria.
A ideia em uma frase: o ar sobe, encontra pressão menor, se expande depressa sem trocar calor (adiabática), gasta energia interna e esfria até o vapor condensar.
Resposta: alternativa A (evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde).
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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