Questão 57 do ENEM 2013 (Ciências da Natureza)

Question

Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura.

Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?

A) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
B) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
C) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
D) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
E) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Accepted Answer

Alternativa A: Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Com a garrafa tampada, a pressão do ar aprisionado no espaço acima da água fica menor que a pressão atmosférica externa (pois parte do ar se expande quando um pouco de água tenta sair), impedindo a entrada de mais ar e, consequentemente, a saída de água pelos furos. Com a garrafa destampada, a pressão atmosférica atua igualmente em todos os pontos, e a velocidade de escoamento passa a depender apenas da pressão exercida pela coluna de água acima de cada furo (Lei de Torricelli). A alternativa que atribui a variação da velocidade à "pressão atmosférica na altura do furo" está errada porque, destampada, é a coluna de água, e não a atmosfera, que determina a velocidade de saída.

Questão 57 do ENEM 2013

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