ENEM 2023 — Questão 105: Ciências da Natureza
Resposta: alternativa D
do calor sensível e do calor latente de condensação.
Para entender a questão, é fundamental conhecer os conceitos de calor sensível e calor latente.
Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 graus Celsius e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 graus Celsius. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto. No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente
Resolução comentada da questão 105 do ENEM 2023
Resolução
Para entender a questão, é fundamental conhecer os conceitos de calor sensível e calor latente. O calor sensível é aquele que provoca uma variação de temperatura em um corpo, enquanto o calor latente está relacionado às mudanças de estado físico, como a transformação de líquido em vapor ou vice-versa, sem alteração de temperatura. No contexto da produção de doce de leite, o vapor de água a 120 graus Celsius entra no tacho e, ao se condensar, libera calor latente, que é transferido para o interior do tacho.
Esse calor latente de condensação é crucial, pois ele aquece a mistura de leite e açúcar, promovendo a evaporação da água presente na mistura. Além disso, o calor sensível também é relevante, pois a energia térmica que aquece a mistura antes de atingir o ponto de ebulição é proveniente do calor sensível. Portanto, no processo de concentração do doce de leite, utilizamos tanto o calor sensível, que aquece a mistura, quanto o calor latente de condensação, que é liberado quando o vapor se transforma em líquido.
Por que as outras alternativas estão erradas
(A) Esta alternativa está errada porque afirma que a energia utilizada vem apenas do calor latente de vaporização. No processo descrito, o calor latente de vaporização não é o principal responsável pela concentração do produto, já que o vapor se condensa e não se vaporiza.
(B) Esta alternativa está errada porque diz que a energia vem somente do calor latente de condensação. Embora o calor latente de condensação seja importante, ele não é o único tipo de energia envolvida, já que o calor sensível também contribui para o aquecimento da mistura.
(C) Esta alternativa está errada porque menciona o calor sensível e o calor latente de vaporização. O calor latente de vaporização não é relevante nesse contexto, pois o vapor se condensa e não se vaporiza, tornando essa combinação incorreta.
(D) Esta é a alternativa correta — ver acima.
(E) Esta alternativa está errada porque combina o calor latente de condensação e o calor latente de vaporização. O calor latente de vaporização não é utilizado no processo de concentração do doce de leite, pois estamos lidando com a condensação do vapor.
Conceito-chave para revisar
O conceito central abordado nesta questão é a transferência de calor em processos de mudança de estado físico, especificamente o papel do calor sensível e do calor latente de condensação. Para aprofundar seus conhecimentos, é recomendável estudar a termodinâmica e os princípios de calor em processos industriais, que podem ser encontrados em livros de química e física do ensino médio.
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