Questão 79 do ENEM 2015

Question

As altas temperaturas de combustão e o atrito entre suas peças móveis são alguns dos fatores que provocam o aquecimento dos motores à combustão interna. Para evitar o superaquecimento e consequentes danos a esses motores, foram desenvolvidos os atuais sistemas de refrigeração, em que um fluido arrefecedor com propriedades especiais circula pelo interior do motor, absorvendo o calor que, ao passar pelo radiador, é transferido para a atmosfera.

Qual propriedade o fluido arrefecedor deve possuir para cumprir seu objetivo com maior eficiência?

A
Alto calor específico.
B
Alto calor latente de fusão.
C
Baixa condutividade térmica.
D
Baixa temperatura de ebulição.
E
Alto coeficiente de dilatação térmica.

Answer 1

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Questão 79 do ENEM 2015

1º dia · Ciências da Natureza · H18 · Física: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor

As altas temperaturas de combustão e o atrito entre suas peças móveis são alguns dos fatores que provocam o aquecimento dos motores à combustão interna. Para evitar o superaquecimento e consequentes danos a esses motores, foram desenvolvidos os atuais sistemas de refrigeração, em que um fluido arrefecedor com propriedades especiais circula pelo interior do motor, absorvendo o calor que, ao passar pelo radiador, é transferido para a atmosfera.

Qual propriedade o fluido arrefecedor deve possuir para cumprir seu objetivo com maior eficiência?

A
Alto calor específico.
B
Alto calor latente de fusão.
C
Baixa condutividade térmica.
D
Baixa temperatura de ebulição.
E
Alto coeficiente de dilatação térmica.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O fluido arrefecedor tem de absorver calor do motor, levá-lo até o radiador e cedê-lo à atmosfera, sem que sua própria temperatura suba demais.

A grandeza que mede quanto calor uma substância absorve por variação de temperatura é o calor específico c, na equação:

Q = m \cdot c \cdot \Delta T

Isolando a variação de temperatura:

\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}

Para um mesmo calor Q recebido do motor e uma mesma massa m de fluido, quanto maior o c, menor o \Delta T. Ou seja, o fluido absorve muito calor e esquenta pouco. Assim ele continua bem mais frio que o motor e segue retirando calor, sem se aproximar da ebulição.

Os outros itens não ajudam:

o calor latente de fusão trata da passagem sólido-líquido, que não ocorre no circuito;
baixa condutividade térmica dificultaria a troca de calor;
baixa temperatura de ebulição faria o fluido vaporizar no motor;
alto coeficiente de dilatação não contribui para a absorção de calor.

Portanto, a propriedade necessária é o alto calor específico.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

Bo calor latente de fusão se refere à mudança sólido-líquido, que não ocorre no sistema de refrigeração.
Cbaixa condutividade térmica dificultaria a troca de calor com o motor e com o radiador.
Dbaixa temperatura de ebulição faria o fluido vaporizar no motor, perdendo eficiência.
Ea dilatação térmica não tem relação com a capacidade de absorver calor.

Assunto: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor.

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