Questão nº 122
Questão de Física · INEP ENEM 2023 (nº 122)
Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 °C e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 °C. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto.
No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente
- Asomente do calor latente de vaporização.
- Bsomente do calor latente de condensação.
- Cdo calor sensível e do calor latente de vaporização.
- Ddo calor sensível e do calor latente de condensação. (alternativa correta)
- Edo calor latente de condensação e do calor latente de vaporização.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa D
Calor sensível é a energia que muda a temperatura de uma substância (sem mudar seu estado físico). Calor latente é a energia que muda o estado físico (sólido, líquido, gás) sem mudar a temperatura. Aqui, o vapor a 120 °C precisa primeiro esfriar até 100 °C (calor sensível) e só então condensar (calor latente de condensação), liberando energia para o tacho.
- (A) Incorreta: ignora que o vapor precisa perder calor sensível ao passar de 120 °C para 100 °C antes de condensar.
- (B) Incorreta: considera só a condensação e esquece o resfriamento do vapor de 120 °C até 100 °C.
- (C) Incorreta: troca os papéis — vaporização é o que ocorre dentro do tacho (na água do produto), não é a energia fornecida pelo vapor da parede.
- (D) Correta: o vapor da parede cede calor sensível ao cair de 120 °C para 100 °C e depois cede calor latente de condensação ao virar líquido a 100 °C; é essa energia total que aquece e concentra o produto.
- (E) Incorreta: mistura dois latentes, mas o vapor da parede sofre condensação, não vaporização; além disso omite o calor sensível.
Pegadinha do distrator (C): a banca usa a palavra "evaporação" no enunciado para confundir. A evaporação acontece no produto dentro do tacho (é o efeito), mas a pergunta é sobre a energia fornecida pelo vapor da parede — e essa energia vem de resfriamento + condensação do vapor, não de vaporização. Sempre separe: quem cede energia (vapor da parede) e quem recebe (água do produto).
Fonte: INEP ENEM 2023 (Caderno Azul). Reproduzida para fins de estudo.