Na tirinha, a geladeira é necessária para fazer gelo porque
ENEM 2024 Questão 122
A tirinha ilustra esquimós dentro de um iglu, habitação de formato hemisférico construída durante o inverno a partir de neve ou blocos de gelo. Essa estrutura de construção se justifica pelo fato de esse povo habitar as regiões mais setentrionais da Groenlândia, Canadá e Alasca.
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LAERTE. Disponível em: https://artedafisicapibid.blogspot.com. Acesso em: 4 dez. 2021 (adaptado).
Na tirinha, a geladeira é necessária para fazer gelo porque
Resolução
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A questão aborda conceitos de termologia, especialmente transferência de calor, mudança de fase da água e isolamento térmico. O contexto é o iglu, uma habitação feita de gelo/neve, onde a temperatura interna é maior do que a do ambiente externo, mas ainda abaixo do conforto térmico humano. O raciocínio parte do fato de que, mesmo em regiões muito frias, o interior do iglu é suficientemente aquecido (por pessoas, lâmpadas, etc.) para que a água permaneça líquida, ou seja, a temperatura interna está acima de 0°C (ponto de solidificação da água). Por isso, para congelar água e fazer gelo, é necessário um equipamento (geladeira) que resfrie a água abaixo de 0°C. As alternativas incorretas envolvem erros conceituais sobre umidade, isolamento térmico, convecção e pressão. Assim, a alternativa correta é a A, pois a temperatura interna do iglu é maior que a de solidificação da água, justificando a necessidade da geladeira para fazer gelo.
Flashcards
Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.
- 1. Por que o interior de um iglu pode ser mais quente que o ambiente externo?
- O iglu é feito de neve ou gelo, que são bons isolantes térmicos, reduzindo a perda de calor e permitindo que o interior fique mais quente devido à presença de pessoas e outras fontes de calor.
- 2. Qual é o ponto de solidificação da água em condições normais de pressão?
- O ponto de solidificação da água em 1 atm é 0°C.
- 3. Por que é necessário usar uma geladeira para fazer gelo dentro de um iglu?
- Porque a temperatura interna do iglu é geralmente maior que 0°C, impedindo que a água congele naturalmente.
- 4. O que é isolamento térmico e como ele atua em um iglu?
- Isolamento térmico é a propriedade de um material dificultar a transferência de calor; no iglu, ele mantém o calor interno e impede o frio externo de entrar.
- 5. Como a pressão atmosférica influencia o ponto de fusão da água?
- Em pressões próximas à atmosférica, a influência é mínima; apenas pressões muito baixas ou altas alteram significativamente o ponto de fusão.
- 6. O que é necessário para que ocorra a solidificação da água?
- É necessário que a temperatura da água atinja ou fique abaixo de 0°C em condições normais de pressão.
- 7. Como a presença de pessoas dentro do iglu afeta a temperatura interna?
- As pessoas liberam calor metabólico, contribuindo para elevar a temperatura interna do iglu acima da temperatura externa.
Comentários por alternativa
A alternativa A está correta porque, dentro do iglu, a temperatura é mantida acima de 0°C devido ao isolamento térmico e à presença de fontes de calor (pessoas, lâmpadas, etc.). Assim, a água não congela naturalmente e é necessário um equipamento (geladeira) para baixar a temperatura da água até o ponto de solidificação (0°C) e formar gelo.
A alternativa B está errada porque a umidade do ar não impede a mudança de fase da água; o fator determinante para o congelamento é a temperatura, não a umidade relativa.
A alternativa C está errada pois, embora o ar e as paredes do iglu sejam isolantes térmicos, isso apenas impede que o calor escape rapidamente, mantendo o interior mais quente que o exterior, não dificultando a perda de calor da água para formar gelo.
A alternativa D está incorreta porque a uniformidade da temperatura interna não impede correntes de convecção de maneira relevante para o congelamento da água; o fator principal é a temperatura absoluta, não a circulação do ar.
A alternativa E está errada porque a pressão atmosférica dentro do iglu é praticamente igual à do exterior, e não é suficientemente baixa para afetar de modo significativo o ponto de solidificação da água.