UFRGS 2011 — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Uma amostra de uma substância encontra-se, inicialmente, no estado sólido na temperatura . Passa, então, a receber calor até atingir a temperatura final , quando toda a amostra já se transformou em vapor.
O gráfico abaixo representa a variação da temperatura T da amostra em função da quantidade de calor Q por ela recebida.
[Gráfico T × Q sobre um quadriculado: a temperatura sobe em linha reta de até ; fica constante em num patamar curto, marcado X; sobe em linha reta, mais inclinada, até ; fica constante em num patamar longo, marcado Y; e por fim sobe em linha reta, bem inclinada, até .]
Considere as seguintes afirmações, referentes ao gráfico.
I. e são, respectivamente, as temperaturas de fusão e de vaporização da substância.
II. No intervalo X, coexistem os estados sólido e líquido da substância.
III. No intervalo Y, coexistem os estados sólido, líquido e gasoso da substância.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) I, II e III.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2011, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: interpretar os patamares da curva de aquecimento.
Passo 1 — o que é um patamar. Num trecho horizontal, a amostra recebe calor e a temperatura não sobe: todo o calor vai para a mudança de estado (calor latente). Fora dos patamares, a substância está numa fase só e esquenta (calor sensível).
Passo 2 — ler o gráfico em ordem: sólido esquentando de a ; fusão em (patamar X); líquido esquentando de a ; vaporização em (patamar Y); vapor esquentando até .
Passo 3 — julgar:
• I — correta. é a temperatura de fusão e , a de vaporização (ebulição).
• II — correta. Durante a fusão (X), parte da amostra ainda é sólida e parte já é líquida.
• III — incorreta. Quando começa o patamar Y, todo o sólido já derreteu (isso terminou no fim de X). Em Y coexistem só líquido e vapor.
⚠️ A armadilha: a afirmação III, imaginando que as fases “se acumulam”. Cada patamar é a passagem entre duas fases; o sólido acabou antes de o líquido começar a esquentar.
A ideia em uma frase: na curva de aquecimento, cada patamar é uma mudança de estado, com só as duas fases envolvidas convivendo.
Resposta: alternativa D (apenas I e II).
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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