Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 62 do Enem 2014: por que o gás M ergue mais o objeto com o mesmo calor

Enem 2014 · 1º dia · caderno azul · Física · Termologia

Nos outros cadernos: amarelo 75 · branco 80 · rosa 59

Só quer conferir? Ver o gabarito

E menor capacidade calorífica.

Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de calor fornecido, considerando o sistema como hermético, o objeto elevou-se em valores Δh, como mostrado no gráfico. Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases, denominados M e V.

À esquerda, cilindro sobre uma chapa de aquecimento, com manômetro e um êmbolo carregando um objeto que sobe Δh. À direita, gráfico de Δh contra calor fornecido: duas retas saindo da origem, a do gás M mais inclinada que a do gás V

A diferença no comportamento dos gases no experimento decorre do fato de o gás M, em relação ao V, apresentar

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Por que o gás M ergue mais o objeto que o V com a mesma quantidade de calor.

Pressão constante

O êmbolo é livre e carrega o mesmo objeto: a pressão do gás fica constante. Pela equação dos gases, com p e n fixos, o volume é proporcional à temperatura:

p V=n R T⇒ΔV∝ΔTp\,V = n\,R\,T \quad\Rightarrow\quad \Delta V \propto \Delta T

Quanto maior Δh, maior foi o aumento de temperatura.

Calor e temperatura

Q=C ΔTQ = C\,\Delta T

Com o mesmo calor, o gás que mais esquenta é o que tem menor capacidade calorífica. O gás M esquenta mais, expande mais e sobe mais o objeto.

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a mais marcada. Pressão de vapor é propriedade de líquidos; os dois já são gases. (42,1% marcaram)

  • B

    A massa molecular não aparece na relação entre calor e expansão. (13,8% marcaram)

  • C

    A pressão é a mesma para os dois (o peso do objeto não muda); a compressibilidade não explica a diferença. (18,8% marcaram)

  • D

    Não há reação química, então não há energia de ativação envolvida. (13,1% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 6.162.748 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 785 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 2ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram11,7%dos candidatos marcaram a E
Habilidade 21 · Competência 6Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.
Como os candidatos responderam
  • A42,1% mais marcada
  • B13,8%
  • C18,8%
  • D13,1%
  • E11,7% ✓ gabarito

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,2%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50010,7%
  • 500 a 60012,8%
  • 600 a 70015,8%
  • 700 ou mais32,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

Mandar no WhatsApp

Mais questões de termologia