UFSC 2022 — questão 24 de Física
Enunciado em texto
A cidade de Gramado, localizada a 850 m acima do nível do mar, na serra gaúcha, inaugurou em 2013 o parque Snowland, o primeiro parque de neve indoor do Brasil. O parque tem 48.000 m² de área total, dos quais 16.000 m² correspondem a uma estrutura fechada onde ocorre a experiência com neve. Nessa construção há três ambientes: (1) montanha de neve, (2) vilarejo alpino e (3) observatório e restaurantes, conforme a figura ao lado.
[Figura: ilustração em corte do parque, mostrando a “Montanha de neve” com a pista de esqui, o “Vilarejo alpino” com a pista de patinação e o “Observatório e restaurantes”.]
Disponível em: www.gramadocanela.com.br/parque-de-neve-snowland. Acesso em: 14 out. 2021.
Quando um visitante quer esquiar na pista de esqui, que possui 120 m de extensão e 15 m de altura, recebe uma roupa especial, pois tem que entrar no ambiente da montanha de neve, onde a temperatura é aproximadamente -5 °C. Já no vilarejo alpino, onde fica a pista de patinação, a temperatura é aproximadamente 18 °C, e o visitante pode usar roupas normais. Com base no exposto acima, é correto afirmar que:
(01) roupas especiais são utilizadas na montanha porque a temperatura é muito baixa e o frio intenso passa pelas roupas normais.
(02) a variação da temperatura entre a montanha de neve e o vilarejo alpino é de aproximadamente 41,4 °F.
(04) em Gramado, a água só ferve quando alcança temperaturas superiores a 100 °C.
(08) duas cadeiras idênticas, uma colocada na montanha de neve e a outra colocada no vilarejo alpino, estarão com a mesma energia térmica ao atingirem o equilíbrio térmico com os respectivos meios.
(16) o gelo embaixo dos esquis, submetido à força peso do esquiador, diminui seu ponto de fusão.
(32) no restaurante, o fluxo de calor entre o chocolate quente dentro do copo e a mão de quem o bebe depende, entre outros fatores, do material que constitui o copo.
(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2022 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações de termometria, mudança de fase e propagação de calor no parque de neve.
(01) Falsa. Não existe “frio” que atravessa a roupa. O que acontece é o contrário: o calor do corpo flui para o ambiente gelado. A roupa especial é um bom isolante térmico e reduz essa perda.
(02) Verdadeira. A variação é °C. Pela relação entre as escalas (formulário da prova), uma variação de 5 °C corresponde a 9 °F:
(04) Falsa. A 850 m de altitude a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar, e a água ferve abaixo de 100 °C (perto de 97 °C).
(08) Falsa. A energia térmica (energia interna) de um corpo depende da sua temperatura. Em equilíbrio com os ambientes, uma cadeira fica a −5 °C e a outra a 18 °C: a do vilarejo tem mais energia térmica.
(16) Verdadeira. O gelo tem a propriedade incomum de ter o ponto de fusão reduzido pelo aumento de pressão (como a água se contrai ao fundir, a pressão favorece o estado líquido). A pressão sob os esquis abaixa o ponto de fusão e ajuda a formar uma fina película de água.
(32) Verdadeira. Na condução, o fluxo de calor depende da diferença de temperatura, da área, da espessura e do material (sua condutividade térmica): num copo de vidro grosso ou de isopor a mão esquenta menos que num de metal.
⚠️ A armadilha: a (04). O aluno decora “a água ferve a 100 °C”, mas isso vale ao nível do mar; em altitude, com menos pressão, ela ferve abaixo disso.
A ideia em uma frase: variação em °F é 1,8 vez a variação em °C; menos pressão, menor ponto de ebulição; e no gelo, mais pressão, menor ponto de fusão.
Resposta: soma 50 (02 + 16 + 32).
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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