Questão 134 do ENEM 2021

Question

O alcoolômetro Gay Lussac é um instrumento destinado a medir o teor de álcool, em porcentagem de volume (v/v), de soluções de água e álcool na faixa de 0 °GL a 100 °GL, com divisões de 0,1 °GL. A concepção do alcoolômetro se baseia no princípio de flutuabilidade de Arquimedes, semelhante ao funcionamento de um densímetro. A escala do instrumento é aferida a 20 °C, sendo necessária a correção da medida, caso a temperatura da solução não esteja na temperatura de aferição. É apresentada parte da tabela de correção de um alcoolômetro, com a temperatura.

Tabela de correção do alcoolômetro com temperatura 20 °C
°GL	Leitura da temperatura (°C)
°GL	20	21	22	23	24	25
35	35,0	34,6	34,2	33,8	33,4	33,0
36	36,0	35,6	35,2	34,8	34,4	34,0

Manual alcoolômetro Gay Lussac. Disponível em: www.incoterm.com.br. Acesso em: 4 dez. 2018 (adaptado).

É necessária a correção da medida do instrumento, pois um aumento na temperatura promove o(a)

A
aumento da dissociação da água.
B
aumento da densidade da água e do álcool.
C
mudança do volume dos materiais por dilatação.
D
aumento da concentração de álcool durante a medida.
E
alteração das propriedades químicas da mistura álcool e água.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 134 do ENEM 2021

2º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Dilatação térmica

O alcoolômetro Gay Lussac é um instrumento destinado a medir o teor de álcool, em porcentagem de volume (v/v), de soluções de água e álcool na faixa de 0 °GL a 100 °GL, com divisões de 0,1 °GL. A concepção do alcoolômetro se baseia no princípio de flutuabilidade de Arquimedes, semelhante ao funcionamento de um densímetro. A escala do instrumento é aferida a 20 °C, sendo necessária a correção da medida, caso a temperatura da solução não esteja na temperatura de aferição. É apresentada parte da tabela de correção de um alcoolômetro, com a temperatura.

Tabela de correção do alcoolômetro com temperatura 20 °C
°GL	Leitura da temperatura (°C)
°GL	20	21	22	23	24	25
35	35,0	34,6	34,2	33,8	33,4	33,0
36	36,0	35,6	35,2	34,8	34,4	34,0

Manual alcoolômetro Gay Lussac. Disponível em: www.incoterm.com.br. Acesso em: 4 dez. 2018 (adaptado).

É necessária a correção da medida do instrumento, pois um aumento na temperatura promove o(a)

A
aumento da dissociação da água.
B
aumento da densidade da água e do álcool.
C
mudança do volume dos materiais por dilatação.
D
aumento da concentração de álcool durante a medida.
E
alteração das propriedades químicas da mistura álcool e água.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O alcoolômetro funciona como um densímetro: ele flutua mais ou menos afundado conforme a densidade da mistura de água e álcool. Como a escala foi calibrada a 20 °C, a leitura só vale nessa temperatura.

Quando a temperatura sobe, o líquido se dilata: a mesma massa passa a ocupar um volume maior. Como densidade é d = \frac{m}{V}, o volume maior faz a densidade diminuir. Assim, a mistura aquecida tem densidade diferente da mistura a 20 °C, e o instrumento afunda de modo diferente, o que leva a uma leitura errada.

A tabela mostra isso: uma solução de 35 °GL a 20 °C aparece como 33,0 °GL se lida a 25 °C. A composição real não mudou; só o volume (e, com ele, a densidade) mudou com a temperatura. Por isso é preciso corrigir a leitura.

A causa da correção é, então, a variação de volume por dilatação térmica dos materiais (líquidos e o próprio instrumento).

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

AA dissociação (autoionização) da água é desprezível para esse efeito e não afeta a flutuação do instrumento.
BAquecer diminui a densidade, porque o volume aumenta; a densidade não aumenta.
DA quantidade de álcool não muda com a temperatura, então sua concentração real não aumenta; o que muda é o volume.
EAquecer levemente a mistura não altera suas propriedades químicas; trata-se de um efeito físico.

Assuntos: Dilatação térmica, Empuxo e princípio de Arquimedes.

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