Questão 122 do ENEM 2023

Como resolver a questão 122 passo a passo?

O conceito que resolve

Transferência de calor envolvendo calor sensível (variação de temperatura) e calor latente (mudança de fase).

Como chegar na resposta

1. Identificar que o vapor entra a 120 °C e sai como líquido a 100 °C;
2. Calcular que ele perde calor sensível ao esfriar 20 K;
3. Durante a condensação libera calor latente de condensação;
4. Essa energia é conduzida pela parede oca e usada para evaporar água do doce, exigindo calor latente de vaporização;
5. Concluir que a fonte de energia é a soma do calor sensível e do calor latente de condensação.

Por que cada alternativa

• AIncorreta porque considera apenas o calor latente de vaporização, ignorando o calor sensível liberado pelo resfriamento do vapor e o fato de que a energia fornecida pela parede vem da condensação, não da vaporização.
• BIncorreta porque considera apenas o calor latente de condensação, desprezando o calor sensível que o vapor perde ao esfriar de 120 °C para 100 °C antes de condensar.
• CIncorreta porque soma calor sensível com calor latente de vaporização; o vapor não fornece calor latente de vaporização, pois está condensando, não evaporando.
• DCorreta porque o vapor a 120 °C perde calor sensível ao esfriar até 100 °C e, ao condensar, libera calor latente de condensação; essa energia total é transferida pela parede para evaporar água do produto.
• EIncorreta porque soma dois termos latentes (condensação e vaporização) que não ocorrem simultaneamente no mesmo fluxo; o vapor apenas condensa, liberando calor latente de condensação, e não há vaporização no lado do vapor.

Onde essa questão derruba a maioria

A armadilha é pensar que somente a mudança de fase (condensação) fornece energia, esquecendo que o vapor também esfria antes de condensar, contribuindo com calor sensível.

O que estudar se você errou

Verificar se a energia utilizada para a evaporação do produto realmente vem da parede, que recebeu tanto o calor sensível do resfriamento do vapor quanto o calor latente de sua condensação.