Questão 102 do Enem 2019 PPL: onde ligar a entrada e a saída do boiler

Enem 2019 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Termologia

Nos outros cadernos: amarelo 115 · cinza 112 · rosa 132

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D 3 e 4.

Em uma residência com aquecimento central, um reservatório é alimentado com água fria, que é aquecida na base do reservatório e, a seguir, distribuída para as torneiras. De modo a obter a melhor eficiência de aquecimento com menor consumo energético, foram feitos alguns testes com diferentes configurações, modificando-se as posições de entrada de água fria e de saída de água quente no reservatório, conforme a figura. Em todos os testes, as vazões de entrada e saída foram mantidas iguais e constantes.

Reservatório horizontal com o elemento aquecedor na base. Do lado da entrada há três posições: 1 no alto, 2 no meio e 3 embaixo. Do lado da saída há também três: 4 no alto, 5 no meio e 6 embaixo

A configuração mais eficiente para a instalação dos pontos de entrada e saída de água no reservatório é, respectivamente, nas posições

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Onde colocar a entrada de água fria e a saída de água quente para aproveitar melhor o aquecimento.

Convecção e camadas

Ao ser aquecida, a água dilata e fica menos densa. Por isso, a água quente sobe e a fria fica embaixo. O reservatório se organiza em camadas: mais quente no alto, mais fria na base.

A melhor configuração

Entrada de água fria embaixo (3): ela chega direto ao aquecedor, na base, sem misturar com a camada quente de cima.
Saída de água quente em cima (4): retira a água mais quente do reservatório.

Assim o aquecedor sempre esquenta a água mais fria e as torneiras recebem a mais quente.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
A água fria entrando no alto, mais densa, desce e mistura-se com a quente, esfriando justamente a camada que sai em 4.
B
É a pior combinação: a fria entra em cima e a saída fica embaixo, onde a água ainda não aqueceu bem.
C
Entrada e saída no meio misturam as camadas e tiram água morna, não a mais quente.
E
A entrada está certa, mas a saída no meio pega água mais fria que a do topo.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 657 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 12ª mais difícil de 44 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.

Habilidade 21 · Competência 6Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.

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