Questão nº 91

Questão de Física · FGV CBMERJ 2024 (nº 91)

FGV2024Cadete BM - Curso de Formação de OficiaisFísica
Gabarito: Bver comentário ↓

A água (na forma líquida) tem um comportamento anormal entre 0°C e 4°C, como ilustra o gráfico cartesiano a seguir, que mostra como sua densidade (μ\mu) varia em função da temperatura ().

Figura da questão de Física

Os cinco frascos representados na figura a seguir são idênticos, transparentes, feitos de um material termicamente indilatável, estão apoiados numa superfície plana e horizontal e contêm uma mesma massa de água (líquida) a temperaturas diferentes.

Figura da questão de Física

Se a água em um dos frascos estiver a 4°C, esse frasco é o de número

Resposta comentada

Gabarito Alternativa B

A dilatação anômala da água é um comportamento especial da água líquida: ao contrário da maioria das substâncias que se expandem continuamente ao serem aquecidas, a água se contrai quando aquecida de 0°C até 4°C, atingindo sua densidade máxima a 4°C. Acima de 4°C, ela volta a se expandir normalmente.

  • (A) Incorreta: O frasco 1 contém um volume de água maior do que o frasco 2, o que significa que sua densidade é menor que a densidade máxima, não correspondendo a 4°C.
  • (B) Correta: A água atinge sua densidade máxima a 4°C. Como a massa de água é a mesma em todos os frascos e densidade é massa dividida por volume (μ=m/V\mu = m/V), a densidade máxima corresponde ao volume mínimo. O frasco 2 é o que apresenta o menor volume de água, indicando que a água nele está a 4°C.
  • (C) Incorreta: O frasco 3 contém um volume de água maior do que o frasco 2, o que significa que sua densidade é menor que a densidade máxima, não correspondendo a 4°C.
  • (D) Incorreta: O frasco 4 contém um volume de água maior do que o frasco 2, o que significa que sua densidade é menor que a densidade máxima, não correspondendo a 4°C.
  • (E) Incorreta: O frasco 5 contém o maior volume de água entre os frascos representados, o que significa que sua densidade é a menor, não correspondendo a 4°C. A armadilha aqui é pensar que 4°C é uma temperatura "média" ou "especial" que poderia corresponder a um volume intermediário, mas o gráfico mostra claramente que 4°C é o ponto de volume mínimo (densidade máxima).

Fonte: FGV CBMERJ 2024 Cadete BM - Curso de Formação de Oficiais (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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