Questão 109 do ENEM PPL 2018

2º dia · Ciências da Natureza

Bebidas podem ser refrigeradas de modo mais rápido utilizando-se caixas de isopor contendo gelo e um pouco de sal grosso comercial. Nesse processo ocorre o derretimento do gelo com consequente formação de líquido e resfriamento das bebidas. Uma interpretação equivocada, baseada no senso comum, relaciona esse efeito à grande capacidade do sal grosso de remover calor do gelo.

Do ponto de vista científico, o resfriamento rápido ocorre em razão da

  1. A
    variação da solubilidade do sal.
  2. B
    alteração da polaridade da água.
  3. C
    elevação da densidade do líquido.
  4. D
    modificação da viscosidade do líquido.
  5. E
    diminuição da temperatura de fusão do líquido.
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Resolução comentada

O sal grosso dissolvido na água que se forma sobre o gelo é um soluto não volátil. Pela propriedade coligativa chamada crioscopia, a presença de soluto abaixa a temperatura de fusão (congelamento) do solvente. Assim, a mistura água + sal só congela bem abaixo de 0\ ^\circ\text{C}.

Como isso leva ao resfriamento rápido?

  1. O sal se dissolve na fina camada de água líquida sobre o gelo, formando uma solução salina.
  2. Essa solução tem temperatura de fusão menor que 0\ ^\circ\text{C}, então o gelo a 0\ ^\circ\text{C} passa a derreter, mesmo com o ambiente frio.
  3. A fusão é um processo endotérmico: o gelo absorve calor do meio (das bebidas e da própria mistura) para derreter.
  4. Como o calor é retirado do sistema, a temperatura da mistura cai abaixo de 0\ ^\circ\text{C}, e as bebidas esfriam mais e mais rápido que só com gelo puro.

Portanto, o sal não "remove calor" do gelo (a interpretação do senso comum); ele diminui a temperatura de fusão, e o derretimento é que consome calor.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aa solubilidade do sal não é o que causa o resfriamento; o efeito vem do soluto dissolvido alterar o ponto de fusão.
  • Ba polaridade da água é uma propriedade da molécula e não muda com a adição de sal.
  • Ca densidade do líquido aumenta um pouco, mas isso não explica o resfriamento.
  • Da viscosidade não tem relação com a troca de calor que resfria as bebidas.

Assuntos: propriedades coligativas, crioscopia, mudanças de estado.

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