ENEM - 2009 A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2009 A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo cíclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na parte interna, que o gás proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira. Disponível em: http://home.howstuffworks.com. Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado). Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira, Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,
- A) A expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da parte interna da geladeira.
- B) O calor flui de forma não-espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira.
- C) A quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado da geladeira.
- D) A eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno.
- E) A energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Ela quer saber, entre as afirmações, qual descreve corretamente as transformações de energia no funcionamento da geladeira. O gabarito oficial é a alternativa B.
- Entenda o ciclo. O gás circula no interior de uma tubulação: na parte interna (congelador) ele se expande e absorve calor do interior da geladeira, resfriando-o; na parte externa ele é comprimido e libera calor para o ambiente. Para isso é necessário fornecer trabalho externo, normalmente por meio de um compressor elétrico.
- Analise a alternativa correta, B. O calor passa espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio. Na geladeira, o calor é retirado da parte interna, que é mais fria, e levado para o exterior, que é mais quente. Esse transporte não ocorre espontaneamente: precisa de energia fornecida pelo compressor. Logo, o fluxo é não-espontâneo, como afirma a alternativa.
- Por que as outras estão erradas. A: a expansão do gás absorve energia do interior, não a cede, então o resfriamento vem da retirada de calor. C: a energia cedida ao exterior é maior que a retirada do interior, pois o trabalho do compressor também é convertido em calor. D: quanto mais isolado termicamente for o compartimento interno, maior será a eficiência, e não menor. E: abrir a porta faz o calor do ambiente entrar na geladeira, aumentando o consumo de energia, e não reduzindo-o.
💡 Dica: Analise os processos de transferência de calor e energia no ciclo da geladeira.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a expansão libera energia para o interior, confundindo o gás que se expande com um corpo que fornece calor. Na verdade, a expansão absorve calor do interior.
Por que engana: Confundir o sentido espontâneo do fluxo de calor e a função do gás no ciclo da geladeira.
Correta, pois o calor flui do interior mais quente para o exterior mais frio, o que é contrário ao fluxo natural.
O aluno supõe que a energia do processo se conserva apenas como troca de calor, ignorando que o trabalho do compressor também se transforma em calor cedido ao exterior. Assim, ele iguala o calor cedido ao calor retirado.
O aluno inverte a relação entre isolamento e eficiência, imaginando que um compartimento menos isolado conserva melhor o frio. Na verdade, o isolamento reduz a troca de calor com o ambiente e aumenta a eficiência.
O aluno acredita que abrir a porta devolve energia à geladeira e economiza consumo, confundindo a retirada de calor do interior com uma recuperação de energia. Ele não considera que o ar quente que entra precisa ser resfriado novamente.
Raio-X da questão
transferência de calor e energia
diagnostico
processos termodinâmicos básicos · leis da termodinâmica
estude os processos termodinâmicos de compressão e expansão e fluxo de calor
Confundir o sentido espontâneo do fluxo de calor e a função do gás no ciclo da geladeira.
pensamento_critico
cotidiano
Questões parecidas com resolução
- Um refrigerador doméstico tradicional possui um circuito fechado constituído de tubulações, serpentinas e um compressor…
- Um refrigerador doméstico retira calor de seu interior e o transfere para o ambiente externo, consumindo energia…
- Uma geladeira retira calor do interior e o libera na parte de trás do aparelho. Por isso, a cozinha pode ficar levemente…
- Em um equipamento de refrigeração, um gás se expande em uma etapa do processo e sua temperatura diminui. O fenômeno é…
- Um refrigerador funciona a partir da transformação de energia térmica. Se a temperatura interna do refrigerador é de 5°C…
- O gás que circula num compressor de geladeira executa um ciclo termodinâmico no sentido anti-horário como o apresentado…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog
