Considere as três possibilidades a seguir para um copo d’água em repouso sobre uma bancada de cozinha. A temperatura da água é igual a
. Classifique a massa da água em ordem decrescente (a maior primeiro).
A. A água está metade líquida e metade na forma de gelo.
B. A água está toda líquida.
C. A água está toda na forma de gelo.
(a) A, C, B
(b) B, A, C
(c) C, A, B
(d) B, C, A
(e) C, B, A
A. A água está metade líquida e metade na forma de gelo.
B. A água está toda líquida.
C. A água está toda na forma de gelo.
(a) A, C, B
(b) B, A, C
(c) C, A, B
(d) B, C, A
(e) C, B, A
Passo 1
O enunciado mostra um copo que está completamente cheio até uma certa altura fixa e à temperatura de
. Em cada caso a água ocupa esse mesmo volume, mas pode estar toda líquida (caso B), toda congelada (caso C) ou metade líquida e metade gelo (caso A). O que muda a massa contida no copo é a densidade de cada fase.
Passo 2
Sabemos que a densidade da água líquida a
é maior do que a densidade do gelo a
. Em símbolos:
Passo 3
Como o volume ocupado é o mesmo nos três casos, a massa em cada situação é
onde
é constante. Logo, quanto maior for
, maior será
.
Passo 4
– Caso B (toda líquida): a densidade é
, maior de todas, então produz a maior massa.
– Caso C (todo gelo): a densidade é , menor, então produz a menor massa.
– Caso A (metade e metade): a massa média corresponde a uma densidade intermediária entre e
, logo fica entre B e C.
– Caso C (todo gelo): a densidade é
– Caso A (metade e metade): a massa média corresponde a uma densidade intermediária entre
Resposta
(b) B, A, C