Questão 102 do ENEM 2021

Cada par de béqueres (Cu/CuSO₄ e Zn/ZnSO₄), ligado pelo papel com \ce{Na2SO4} (ponte salina), forma uma pilha de Daniell. Na figura há duas pilhas, e o fio liga o Zn da primeira ao Cu da segunda: as pilhas estão em série, com polos alternados e sem inversão de sentido. A tensão total é a soma das duas, o que combina com os cerca de 2{,}20\ \text{V} do voltímetro (cada pilha Cu/Zn dá cerca de 1{,}1\ \text{V}).

O cronômetro é a carga, o resistor do circuito. Ele fica ligado aos terminais da associação de pilhas. O voltímetro mede a tensão nesses mesmos terminais, então está em paralelo com o cronômetro e com a associação.

O circuito equivalente deve ter:

1. duas fontes em série, com o mesmo sentido, somando as tensões;
2. um resistor (o cronômetro) ligado aos terminais dessa associação;
3. um voltímetro em paralelo com o resistor.

A alternativa A tem só uma fonte e o voltímetro em série. A C traz fontes em oposição, o que subtrairia as tensões. A D põe resistores dentro das pilhas, e a E tem quatro fontes com o voltímetro em série. A única com duas fontes em série no mesmo sentido e o voltímetro em paralelo com o resistor é a B.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana por ter a mesma estrutura da B, mas com as fontes invertidas; é preciso reparar no sentido dos polos.

Por que as outras alternativas estão erradas

• Ausa uma só fonte e liga o voltímetro em série, mas há duas pilhas e o voltímetro mede em paralelo.
• Ccoloca as duas fontes em oposição, anulando tensões, o que contradiz a ligação em série com polos alternados.
• Dinsere resistores associados às fontes, sem correspondência com a montagem.
• Eusa quatro fontes (só há duas pilhas) e o voltímetro em série com o resistor.

Assunto: Geradores, receptores e leis de Kirchhoff.

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