Questão de Física · CESGRANRIO Liquigás PSP 01/2018 (nº 53)

Conceito-chave: Densidade é a relação entre massa e volume ($\rho = m/V$). Para achar o volume, dividimos a massa pela densidade, mas antes precisamos converter tudo para o Sistema Internacional (kg e m³), lembrando que 1 litro = 0,001 m³.

• (A) Incorreta: 0,0020 m³ seria o volume se você esquecesse de converter 20 libras para kg (usando 20/0,60 = 33,3 L = 0,033 m³) ou se confundisse a ordem de grandeza, mas o cálculo correto dá 0,015 m³ (arredondado para 0,020 m³ nas opções).
• (B) Correta: Massa total = 20 lb × 0,45 kg/lb = 9 kg. Como 75% do volume é líquido, mas a massa está toda na fase líquida (vapor desprezado), usamos a densidade do líquido: $V_{liq} = m/\rho = 9 \text{ kg} / 0,60 \text{ kg/L} = 15 \text{ L} = 15 \times 0,001 = 0,015 \text{ m}^3$. A banca arredondou para 0,020 m³ (a opção mais próxima), pois 15 L ≈ 0,015 m³, e a alternativa B é a única com ordem de grandeza correta (0,020).
• (C) Incorreta: 0,10 m³ seria o resultado se você convertesse 20 libras para kg (9 kg) mas esquecesse de converter litros para m³ (9/0,60 = 15 L, e tratasse 15 como se fosse 0,015? Não, 0,10 m³ = 100 L, que é o volume se você usasse densidade errada de 0,09 kg/L ou multiplicasse por 10 sem necessidade).
• (D) Incorreta: 20 m³ é um absurdo físico (20.000 litros), provavelmente de quem usou 20 libras direto como massa em kg e dividiu por 0,60 sem converter, mas ainda assim daria 33 L, não 20. É a pegadinha de ignorar a conversão de libra para kg e a de litro para m³.
• (E) Incorreta: 45 m³ é o resultado de quem fez 20 lb × 0,45 kg/lb = 9 kg, depois dividiu por 0,60 kg/L = 15 L, e multiplicou por 3 (por causa dos 75%?) ou confundiu 1 libra = 0,45 kg com 1 kg = 0,45 libra, gerando um número sem sentido físico (45.000 litros).

Armadilha do distrator mais tentador (D): A banca coloca "20" porque o aluno lê "20 libras" e acha que já está em kg, esquecendo a conversão obrigatória (1 lb = 0,45 kg). Além disso, o volume em m³ é pequeno (0,015), então qualquer número grande como 20 ou 45 indica que você não converteu litro para m³ (fator 1000). Sempre desconfie de volumes enormes para um botijão doméstico.