Questão 134 do ENEM 2021 comentada
Entenda por que a temperatura da solução exige correção na leitura de um alcoolômetro.
O alcoolômetro Gay Lussac é um instrumento destinado a medir o teor de álcool, em porcentagem de volume (v/v), de soluções de água e álcool na faixa de 0º GL a 100ºGL, com divisões de 0,1ºGL. A concepção do alcoolômetro se baseia no princípio de flutuabilidade de Arquimedes, semelhante ao funcionamento de um densímetro. A escala do instrumento é aferida a 20ºC, sendo necessária a correção da medida, caso a temperatura da solução não esteja na temperatura de aferição. É apresentada parte da tabela de correção de um alcoolômetro, com a temperatura.
Manual alcoolômetro Gay Lussac. Disponível em: www.incoterm.com.br. Acesso em: 4 dez. 2018 (adaptado).
É necessário a correção da medida do instrumento, pois um aumento na temperatura promove o(a)
- AAumento da dissociação da água.
- BAumento da densidade da água e do álcool.
- CMudança do volume dos materiais por dilatação.
- DAumento da concentração de álcool durante a medida.
- EAlteração das propriedades químicas da mistura álcool e água.
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O que a questão cobra
A questão cobra a relação entre temperatura e dilatação térmica. Você precisa reconhecer como a variação de volume afeta a medida feita pelo instrumento.
Resolução
O alcoolômetro é aferido a uma temperatura específica. Se a solução estiver mais quente ou mais fria, a leitura precisa de correção porque o aquecimento modifica o volume dos materiais envolvidos.
A escala do instrumento é aferida a 20ºC
Na figura, a temperatura da solução organiza as colunas da tabela de correção, que relaciona essa temperatura às leituras do instrumento. A tabela mostra que a leitura depende da condição térmica da solução: fora da temperatura de aferição, não basta usar diretamente a escala.
Com o aumento da temperatura, ocorre dilatação térmica. A água e o álcool se expandem, e a mudança de volume altera a densidade da mistura e o equilíbrio de flutuação do alcoolômetro. Assim, o instrumento pode indicar um valor diferente daquele que corresponde ao teor de álcool na condição de referência. Por isso, a correção considera a temperatura. Não é necessário supor que a mistura tenha sofrido uma mudança química ou que tenha recebido mais álcool.
Alternativa por alternativa
- A
A alternativa está errada porque a correção se relaciona à variação de volume com a temperatura, não à dissociação da água.
- B
A alternativa está errada: o aumento da temperatura provoca dilatação, não aumento da densidade dos componentes.
- C
Correta. A alternativa está certa porque o aquecimento provoca dilatação térmica, alterando os volumes e, com isso, a leitura do instrumento.
- D
A alternativa está errada porque aquecer a solução não acrescenta álcool nem aumenta, por si só, a concentração da mistura.
- E
A alternativa está errada porque a correção da leitura não decorre de uma mudança nas propriedades químicas da mistura.
Para lembrarAo aumentar a temperatura, os materiais tendem a se dilatar; essa mudança de volume pode alterar medidas que dependem da densidade e da flutuação.
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