Em uma escola pública de uma cidade do Centro-Oeste brasileiro, uma sala de aula foi climatizada com um…

Questão

Em uma escola pública de uma cidade do Centro-Oeste brasileiro, uma sala de aula foi climatizada com um sistema evaporativo. O equipamento faz o ar passar por uma superfície umedecida; parte da água líquida passa para o estado de vapor. Durante o funcionamento, a temperatura do ar caiu de 30 °C para 24 °C, enquanto a umidade relativa aumentou de 45% para 70%. Nesse processo, não houve uso de compressor nem formação de água líquida a partir do vapor. Considerando as informações do texto, qual transformação de energia explica principalmente a redução da temperatura do ar nesse sistema?

1. A) A água líquida reduz a temperatura sem trocar energia.
2. B) A condensação libera calor latente para o ambiente.
3. C) A umidade relativa reduz a temperatura ao diminuir.
4. D) A evaporação absorve calor latente do ambiente.
5. E) A evaporação transforma calor sensível diretamente em água.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. O enunciado descreve um resfriamento evaporativo: o ar passa por uma superfície umedecida, parte da água líquida vira vapor, e a temperatura do ar cai de 30 °C para 24 °C. Não há compressor nem condensação, então o processo é apenas de mudança de fase líquido para vapor.
2. Para a água evaporar, suas moléculas precisam ganhar energia para romper as ligações que as mantêm no estado líquido. Essa energia vem do próprio ambiente (do ar e da superfície), que assim perde energia térmica e esfria. Essa energia absorvida na mudança de fase, sem variação de temperatura da água durante a transição, é o calor latente de vaporização.
3. Portanto, a transformação que explica a queda de temperatura é a evaporação absorvendo calor latente do ambiente, que corresponde à alternativa D, gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas:
5. A) Não existe redução de temperatura sem troca de energia; a água líquida resfria o ar justamente por trocar energia com ele.
6. B) A condensação libera calor, mas o enunciado afirma que não houve formação de água líquida a partir do vapor, então esse processo não ocorre.
7. C) A umidade relativa aumentou e não causa redução de temperatura; ela é consequência do vapor adicionado, não a causa do resfriamento.
8. E) A evaporação não transforma calor sensível diretamente em água; ela consome calor latente para mudar o estado da água, e a água não é gerada a partir de calor sensível.
9. Conclusão: a redução da temperatura decorre da absorção de calor latente durante a evaporação da água.

💡 Dica: Considere os diferentes estados da água e suas propriedades.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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