Questão 99 do ENEM PPL 2020

Cada mudança de fase envolve uma quantidade de energia que depende da substância, da massa e do tipo de transição. Se o processo é invertido, a energia envolvida tem o mesmo valor, mas o sentido do fluxo muda: quem absorve energia em um sentido libera a mesma quantidade no sentido oposto.

Interpretando as setas da figura:

1. A etapa 2 é a passagem de água líquida para vapor, isto é, a vaporização. Ela absorve energia, chamada calor latente de vaporização, Q = m \cdot L_v.
2. A etapa 1 é a passagem de vapor para líquido, isto é, a condensação. É o processo inverso da etapa 2, então libera a mesma quantidade Q = m \cdot L_v.
3. As etapas 3 (solidificação) e 4 (fusão) envolvem o calor latente de fusão, L_f. Esse valor é bem diferente de L_v (para a água, L_f \approx 80\ \text{cal/g} e L_v \approx 540\ \text{cal/g}), então essas etapas não equivalem à etapa 2.

Assim, a energia absorvida na vaporização (etapa 2) é igual à energia liberada na condensação (etapa 1), supondo a mesma massa e a mesma pressão.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana por trazer a etapa correta (1) com o verbo trocado: a condensação libera energia, não absorve.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AA etapa 4 é a fusão, que absorve (não libera) energia e usa o calor latente de fusão, bem menor que o de vaporização.
• BA etapa 3 é a solidificação, que libera energia, e o valor é o do calor de fusão, não o de vaporização.
• CA etapa 3 libera energia, mas o valor corresponde à fusão/solidificação, diferente do da vaporização.
• DA etapa 1 é a condensação, que libera energia em vez de absorver.

Assuntos: mudanças de fase, calor latente.

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