No manual de uma torneira elétrica são fornecidas instruções básicas de instalação para que o produto funcione corretamente: - Se a torneira for conectada à caixa-d'água domiciliar, a pressão da água na entrada da torneira deve ser no mínimo 18 kPa e no máximo 38 kPa. - Para pressões da água entre 38 kPa e 75 kPa ou água proveniente diretamente da rede pública, é necessário utilizar o redutor de pressão que acompanha o produto. - Essa torneira elétrica pode ser instalada em um prédio ou em uma casa. Considere a massa específica da água 1 000 kg/m³ e a aceleração da gravidade 10 m/s². Para que a torneira funcione corretamente, sem o uso do redutor de pressão, quais deverão ser a mínima e a máxima altura entre a torneira e a caixa-d'água?

Questão 77 do Enem 2015 PPL: a altura da caixa-d'água para a torneira elétrica funcionar

Enem 2015 PPL · 1º dia · caderno azul · Física · Hidrostática

Nos outros cadernos: branco 77 · amarelo 81 · rosa 83

Só quer conferir? Ver o gabarito

A 1,8 m e 3,8 m

No manual de uma torneira elétrica são fornecidas instruções básicas de instalação para que o produto funcione corretamente:

Se a torneira for conectada à caixa-d'água domiciliar, a pressão da água na entrada da torneira deve ser no mínimo 18 kPa e no máximo 38 kPa.
Para pressões da água entre 38 kPa e 75 kPa ou água proveniente diretamente da rede pública, é necessário utilizar o redutor de pressão que acompanha o produto.
Essa torneira elétrica pode ser instalada em um prédio ou em uma casa.

Considere a massa específica da água 1 000 kg/m³ e a aceleração da gravidade 10 m/s².

Caixa-d'água no alto, ligada por um cano à torneira elétrica mais abaixo; a diferença de altura entre elas é h

Para que a torneira funcione corretamente, sem o uso do redutor de pressão, quais deverão ser a mínima e a máxima altura entre a torneira e a caixa-d'água?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A faixa de altura entre a caixa e a torneira que dá pressão de 18 a 38 kPa.

Pressão da coluna de água

A pressão na torneira, além da atmosférica, vem da coluna de água acima dela:

p = \rho\,g\,h = 1\,000 \times 10 \times h = 10^4\,h \ \text{(Pa)}

Cada metro de altura dá 10 kPa.

Os limites

h_{min} = \frac{18\,000}{10^4} = 1{,}8\ \text{m} \qquad h_{max} = \frac{38\,000}{10^4} = 3{,}8\ \text{m}

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

B
7,5 m corresponde a 75 kPa, pressão que já exige o redutor. (23,6% marcaram)
C
Foi a errada mais marcada. Usa os limites da faixa que precisa do redutor. (27% marcaram)
D
Esquece de multiplicar por g = 10: divide a pressão só por 1 000. (13,4% marcaram)
E
Erra a conversão e ainda usa o limite com redutor. (5,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.482 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 642 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 21ª mais difícil de 45 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.

Acertaram30,3%dos candidatos marcaram a A

Como os candidatos responderam

A30,3% ✓ gabarito
B23,6%
C27%
D13,4%
E5,4%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0,2%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50025%
500 a 60033,8%
600 a 70053,1%
700 ou mais95%

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