Uma pluma gasosa quente liberada por queima de biomassa tem temperatura T_parcela = 320 K em ar ambiente T_ar…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma pluma gasosa quente liberada por queima de biomassa tem temperatura T_parcela = 320 K em ar ambiente T_ar = 300 K. Supondo pressão aproximadamente constante e gás ideal, use a aproximação a ˜ (1 - T_ar/T_parcela)·g para estimar a aceleração de flutuabilidade inicial. Use g = 10 m·s?².
- A) A aceleração de flutuabilidade é 0,5 m·s?².
- B) A aceleração de flutuabilidade inicial é 1,25 m·s?².
- C) A aceleração é 2,5 m·s?².
- D) a ˜ 0,625 m·s?²
- E) A aceleração inicial calculada é 0,3 m·s?².
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A temperatura da parcela quente é T_parcela = 320 K, a do ar ambiente é T_ar = 300 K e g = 10 m/s^2. A fórmula dada é a ≈ (1 - T_ar/T_parcela)·g. Passo 2: Calcule a razão entre as temperaturas: T_ar/T_parcela = 300/320 = 0,9375. Passo 3: Calcule o termo entre parênteses: 1 - 0,9375 = 0,0625. Equivalentemente, (320 - 300)/320 = 20/320 = 0,0625. Passo 4: Multiplique pela gravidade: a = 0,0625 · 10 = 0,625 m/s^2. Passo 5: Compare com as alternativas. O valor encontrado corresponde à alternativa D, que é o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 0,5 m/s^2 resultaria de um arredondamento indevido de 0,0625 para 0,05. B) 1,25 m/s^2 seria o dobro do valor correto. C) 2,5 m/s^2 seria quatro vezes o valor correto. E) 0,3 m/s^2 não corresponde a nenhum passo válido com os dados do enunciado. Conclusão: a resposta correta é a alternativa D, com a ≈ 0,625 m/s^2, a aceleração de flutuabilidade inicial, que é positiva, ou seja, a pluma tende a subir.
💡 Dica: Aplique a fórmula da aceleração de flutuabilidade com os dados fornecidos.
Alternativa por alternativa
Arredondou o termo (1 - 300/320) = 0,0625 para 0,05 antes de multiplicar por g, perdendo precisão e chegando a um valor distante do correto.
Calculou a diferença de temperaturas dividida por uma temperatura errada (20/160 = 0,125), o que dobra o resultado final para 1,25 m/s^2.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as temperaturas e a aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor diferente do esperado.
Obteve 0,25 para o termo de flutuabilidade, provavelmente por erro na razão entre temperaturas (usando 80/320 em vez de 20/320), e multiplicou por g.
Para pressão constante ? ? 1/T, portanto a = (?_ar - ?_par)/?_ar · g = (1 - T_ar/T_par)·g = (1 - 300/320)·10 = 0,0625·10 = 0,625 m·s?².
Trocou ou leu incorretamente os valores de temperatura ou cometeu erro na subtração, chegando a um termo de 0,03 que, multiplicado por g, dá 0,3 m/s^2.
Raio-X da questão
aceleração de flutuabilidade
avaliacao
gás ideal · pressão constante
Revisar a lei dos gases ideais e a flutuabilidade em fluidos.
O aluno pode confundir a relação entre as temperaturas e a aceleração, aplicando a fórmula de forma incorreta e obtendo um valor diferente do esperado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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