PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 15 da UNICAMP 2011

1ª fase · Física: Gases ideais e transformações gasosas

TEXTO PARA AS QUESTÕES 15 E 16 · Q

Em abril de 2010, erupções vulcânicas na Islândia paralisaram aeroportos em vários países da Europa. Além do risco da falta de visibilidade, as cinzas dos vulcões podem afetar os motores dos aviões, pois contêm materiais que se fixam nas pás de saída, causando problemas no funcionamento do motor a jato.

Uma erupção vulcânica pode ser entendida como resultante da ascensão do magma que contém gases dissolvidos, a pressões e temperaturas elevadas. Esta mistura apresenta aspectos diferentes ao longo do percurso, podendo ser esquematicamente representada pela figura abaixo, onde a coloração escura indica o magma e os discos de coloração clara indicam o gás. Segundo essa figura, pode-se depreender que

Ilustração esquemática de um vulcão fora de escala em erupção. Na chaminé vulcânica, em coloração escura representando o magma, bolhas circulares brancas representando o gás aumentam gradativamente de tamanho à medida que sobem em direção à cratera e à nuvem eruptiva.

  1. A
    as explosões nas erupções vulcânicas se devem, na realidade, à expansão de bolhas de gás.
  2. B
    a expansão dos gases próximos à superfície se deve à diminuição da temperatura do magma.
  3. C
    a ascensão do magma é facilitada pelo aumento da pressão sobre o gás, o que dificulta a expansão das bolhas.
  4. D
    a densidade aparente do magma próximo à cratera do vulcão é maior que nas regiões mais profundas do vulcão, o que facilita sua subida.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A figura mostra bolhas de gás pequenas no fundo da chaminé e cada vez maiores conforme o magma sobe. Isso acontece porque a pressão sobre a mistura diminui com a altura: há menos rocha e magma acima, e o gás dissolvido se separa e se expande.

Vamos testar cada alternativa com essa ideia.

  1. (A) Bolhas que crescem perto da cratera mostram gás se expandindo violentamente. Quando a pressão externa cai, o gás se expande rápido e empurra o magma para fora. A explosão vem dessa expansão. Está correta.
  2. (B) A expansão do gás não vem do resfriamento. Pela lei dos gases, diminuir a temperatura tende a contrair o gás. O fator decisivo é a queda de pressão.
  3. (C) Aumentar a pressão sobre o gás comprimiria as bolhas, o contrário do que a figura mostra. Perto da superfície a pressão é menor, e não maior.
  4. (D) Com bolhas grandes, o volume da mistura aumenta e a massa quase não muda. Assim, a densidade aparente diminui perto da cratera. É essa densidade menor que facilita a subida do magma.

Só a (A) é coerente com a figura e com a física dos gases.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Batribui a expansão ao resfriamento, mas esfriar contrai o gás; a causa é a queda de pressão.
  • Cdiz que a pressão aumenta e dificulta a expansão, mas a pressão diminui com a subida e por isso as bolhas crescem.
  • Dafirma que a densidade aparente é maior perto da cratera, quando as bolhas grandes a tornam menor.

Assunto: Gases ideais e transformações gasosas.

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Ver como caiu na prova Questão 15 no caderno Q da UNICAMP 2011

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2011. Prova oficial ↗