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Questão 73 (CFS 1) da EEAR 2021

CFS 1 · Física: Mudanças de estado físico e calor latente

– De acordo com o Anuário Nacional de Emissões de Vapores Combustíveis de Automóveis, em 1989 cada veículo leve emitia 5\text{ g/dia} de gasolina na forma de vapor para a atmosfera. Os últimos dados de 2012 do anuário, indicam que cada veículo leve emite apenas 0{,}15\text{ g/dia} de gasolina, na forma de vapor para a atmosfera. A diminuição na quantidade de combustível emitido para a atmosfera se deve a presença nos carros atuais de um dispositivo chamado cânister que absorve a maior parte dos vapores de gasolina que seriam emitidos para a atmosfera durante a exposição do carro parado ao sol e depois os injeta diretamente na câmara de combustão durante o funcionamento do motor. A quantidade de calor necessária para vaporizar a gasolina absorvida pelo cânister por dia é, em joules, igual a _______.

Considere:
1 - o calor latente de vaporização do combustível igual a 400\text{ J/g};
2 - a gasolina de 1989 idêntica a utilizada em 2012.

  1. A
    60
  2. B
    1940
  3. C
    2000
  4. D
    2060
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O cânister absorve a parte dos vapores que, sem ele, iria para a atmosfera. Como a gasolina é a mesma (item 2), a emissão de 1989 (sem o dispositivo) serve de referência para o que seria emitido por dia.

A massa absorvida por dia é a diferença entre o que seria emitido e o que ainda é emitido hoje:

  1. Emissão sem o cânister (1989): 5\ \text{g/dia}.
  2. Emissão com o cânister (2012): 0{,}15\ \text{g/dia}.
  3. Massa absorvida: m = 5 - 0{,}15 = 4{,}85\ \text{g/dia}.

O calor para vaporizar uma massa m é dado pelo calor latente: Q = m\,L, com L = 400\ \text{J/g}.

Q = 4{,}85 \times 400 = 1940\ \text{J}

O resultado é 1940\ \text{J} por dia, valor que aparece entre as alternativas.

Alternativa B.

Pegadinha: As alternativas A, C e D usam 0,15 g, 5 g ou a soma dos dois; só a diferença (4,85 g) corresponde ao que o cânister absorve.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ausa apenas os 0,15 g/dia que ainda são emitidos (0,15 × 400 = 60 J), e não a massa absorvida.
  • Cusa os 5 g/dia totais de 1989 (5 × 400), sem descontar o que ainda escapa.
  • Dsoma 5 + 0,15 em vez de subtrair, obtendo 5,15 g × 400 J/g.

Assunto: Mudanças de estado físico e calor latente.

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Fonte: EEAR 2021 · CFS 1. Prova oficial ↗