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Um passeio de balão é uma das atrações para quem visita a Capadócia, na Turquia. Os balões utilizados para…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

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

Um passeio de balão é uma das atrações para quem visita a Capadócia, na Turquia. Os balões utilizados para esse tipo de passeio possuem um grande bocal por onde uma forte chama aquece o ar do interior do balão. Abaixo do bocal, está presa a gôndola onde os turistas se instalam para fazer um passeio inesquecível. Esses balões ganham altitude porque (ETEC 2014)

  1. A) o ar aquecido é menos denso que o ar atmosférico.
  2. B) a queima do combustível gera oxigênio, que é mais leve que o ar.
  3. C) a pressão interna torna-se maior que a pressão externa, ao serem inflados.
  4. D) o gás liberado na queima aumenta a inércia sobre a superfície do balão.
  5. E) o calor da chama é dirigido para baixo e, como reação, o balão é empurrado para cima.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Identifique o fenomeno: o balao sobe porque o ar interno e aquecido pela chama.
  2. Relacione temperatura e densidade: ao aquecer um gas, ele se dilata, ocupa mais volume e, com a mesma massa, fica menos denso.
  3. Aplique o principio de Arquimedes: o ar frio externo, mais denso, exerce empuxo vertical maior que o peso do balao aquecido, e o conjunto sobe.
  4. Analise as alternativas. A alternativa B esta errada porque a queima nao gera oxigenio como causa da subida. A alternativa C esta errada porque a pressao interna e praticamente igual a externa. A alternativa D esta errada porque inercia nao explica a subida. A alternativa E esta errada porque a reacao ao jato nao e o mecanismo de sustentacao; o fator decisivo e o empuxo causado pela menor densidade.
  5. Conclusao: a alternativa correta e a A.

💡 Dica: Pense na densidade do ar quando ele e aquecido e na forca do ar frio externo sobre o balao.

Alternativa por alternativa

A Correta

CORRETA. Ao ser aquecido, o ar dentro do balao se expande e fica menos denso que o ar atmosferico frio ao redor; assim o empuxo supera o peso do conjunto e o balao sobe.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que a queima produz um gas mais leve que o ar, causando a subida, sem perceber que o efeito relevante e o aquecimento do ar.

C Erradaerro: Conceitual

Supoe que o balao sobe por diferenca de pressao interna, ignorando que a pressao interna e praticamente igual a externa.

D Erradaerro: Senso comum

Confunde inercia com a causa do movimento ascendente, usando um termo fisico sem relacao com o empuxo.

E Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Aplica a terceira lei de Newton de forma incompleta, atribuindo a subida apenas a reacao ao jato de calor e nao ao empuxo.

Por que engana: Atribuir a subida a pressao interna ou a reacao ao jato de calor

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico baixo
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 abertura
🎯 Conceito central

Empuxo e densidade do ar aquecido

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

Dilatacao termica dos gases · Densidade

📚 Reveja

Dilatacao termica dos gases e principio de Arquimedes

⚠️ Erro mais comum

Atribuir a subida a pressao interna ou a reacao ao jato de calor

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🏫 Contexto

cotidiano

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