Questão 54
ENEM 2015
(Enem PPL 2015) Sabe-se que nas proximidades dos polos do planeta Terra é comum a formação dos icebergs, que são grandes blocos de gelo, flutuando nas águas oceânicas. Estudos mostram que a parte de gelo que fica emersa durante a flutuação corresponde a aproximadamente 10% do seu volume total. Um estudante resolveu simular essa situação introduzindo um bloquinho de gelo no interior de um recipiente contendo água, observando a variação de seu nível desde o instante de introdução até o completo derretimento do bloquinho.
Com base nessa simulação, verifica-se que o nível da água no recipiente
subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível subirá ainda mais.
subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível descerá, voltando ao seu valor inicial.
subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível permanecerá sem alteração.
não sofrerá alteração com a introdução do bloquinho de gelo, porém, após seu derretimento, o nível subirá devido a um aumento em torno de 10% no volume de água.
subirá em torno de 90% do seu valor inicial com a introdução do bloquinho de gelo e, após seu derretimento, o nível descerá apenas 10% do valor inicial.
Gabarito:
subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível permanecerá sem alteração.
Resolução:
O gelo tem um volume maior que a água, porém apenas uma fração dele está submergido na água, logo só uma fração desse gelo está fazez a água aumentar de volume, como no exemplo do iceberg. A medida que o gelo vai derretendo a água proveniente desse gelo (que antes não estava em contato com a água do recipiente) vai completando o espaço que antes era do gelo. No final toda água proveniente do gelo está ocupando o volume igual ao que antes era ocupado pelo gelo, então o volume não vai alterar.
Vamos fazer as contas para comprovarmos:
Sabemos que o bloco está em equilíbrio com a água então:
esse m é a massa total do gelo, quando ele derrete não há alteração da massa então ao passarmos a densidade do líquido dividindo a massa temos:
Então não houve alteração no volume.