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Questão 74 (CFS 1) da EEAR 2022

CFS 1 · Física: Temperatura e escalas termométricas

– Os satélites artificiais em órbita da Terra são expostos a ciclos severos de temperatura, pois durante metade da órbita recebem os raios solares intensos e na outra metade não recebem a radiação solar. Portanto, os satélites estão a uma temperatura muito alta na primeira metade da órbita e muito baixa na segunda metade.

Para simular as condições em que ficarão em órbita e verificar o funcionamento dos satélites nessas condições, são realizados testes em câmaras térmicas que, em baixa pressão, os expõem a muitos ciclos de temperatura.

Um determinado satélite foi testado em vários ciclos de -90^\circ\text{C} a +90^\circ\text{C}.

Essa variação de temperatura corresponde a uma faixa de _____ ^\circ\text{F}.

  1. A
    -130
  2. B
    180
  3. C
    194
  4. D
    324
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Resolução comentada

A questão pede a variação de temperatura em °F, não as temperaturas finais. Por isso, o que importa é a relação entre os tamanhos das escalas.

Entre o ponto de fusão e o de ebulição da água há 100 divisões na escala Celsius e 180 na Fahrenheit (de 32 °F a 212 °F). Então:

\frac{\Delta T_F}{180}=\frac{\Delta T_C}{100}\ \Rightarrow\ \Delta T_F=1{,}8\,\Delta T_C

Passos:

  1. Variação em Celsius: \Delta T_C = 90-(-90)=180\ ^\circ\text{C}.
  2. Conversão: \Delta T_F = 1{,}8\times 180 = 324\ ^\circ\text{F}.

Conferindo pela fórmula de conversão direta, T_F = 1{,}8\,T_C + 32:

  • T_C=90 \Rightarrow T_F = 162+32 = 194\ ^\circ\text{F};
  • T_C=-90 \Rightarrow T_F = -162+32 = -130\ ^\circ\text{F}.

A diferença é 194-(-130)=324\ ^\circ\text{F}, o mesmo resultado.

Alternativa D.

Pegadinha: As alternativas A e C são os extremos convertidos para °F; quem esquece que a pergunta é pela faixa (variação) cai nelas, e a B engana quem não converte.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AÉ apenas a temperatura de -90\ ^\circ\text{C} convertida para Fahrenheit, não a variação.
  • BUsa a variação de 180 em Celsius sem converter para Fahrenheit.
  • CÉ apenas a temperatura de +90\ ^\circ\text{C} convertida para Fahrenheit, não a variação.

Assunto: Temperatura e escalas termométricas.

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Fonte: EEAR 2022 · CFS 1. Prova oficial ↗