Quando um patinador desliza sobre o gelo, o seu deslizamento é facilitado, sendo o atrito diminuído, porque parte do gelo se transforma em água. Se o gelo se encontra a uma temperatura inferior a 0 °C isso ocorre porque
a) o aumento da pressão sobre o gelo diminui a temperatura de fusão.
b) a pressão sobre o gelo e a temperatura de fusão não se alteram.
c) a diminuição da pressão sobre o gelo diminui a temperatura de fusão.
d) o aumento da pressão sobre o gelo aumenta a temperatura de fusão.
a) o aumento da pressão sobre o gelo diminui a temperatura de fusão.
b) a pressão sobre o gelo e a temperatura de fusão não se alteram.
c) a diminuição da pressão sobre o gelo diminui a temperatura de fusão.
d) o aumento da pressão sobre o gelo aumenta a temperatura de fusão.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre por que o deslizamento de um patinador sobre o gelo fica mais fácil quando parte do gelo vira água, mesmo que a temperatura esteja abaixo de 0°C. A matéria envolve conceitos de termodinâmica, especificamente sobre ponto de fusão da água e como a pressão afeta esse ponto. Para resolver, vamos precisar entender como a pressão influencia a temperatura na qual o gelo derrete.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ponto de fusão é a temperatura na qual uma substância passa do estado sólido para o líquido. Para a água pura, o ponto de fusão normal é 0°C. Agora, a pressão pode influenciar esse ponto. Isso está relacionado ao princípio de Clapeyron, que descreve como a pressão e a temperatura se relacionam nas transições de fase.
Passo 3
No caso do gelo, a relação entre pressão e ponto de fusão é um pouco diferente do que acontece com a maioria dos sólidos. Para a água, ao aumentar a pressão, o ponto de fusão diminui. Isso significa que sob maior pressão, o gelo pode derreter a temperaturas mais baixas. Isso acontece porque o gelo tem uma estrutura cristalina que ocupa mais volume que a água líquida, então aumentar a pressão favorece a transformação para o estado que ocupa menos volume, ou seja, a água.
Passo 4
Aplicando isso ao exercício: Quando o patinador pisa no gelo, ele exerce uma pressão sobre ele. Esse aumento de pressão faz com que parte do gelo derreta mesmo estando abaixo de 0°C, formando uma fina camada de água que facilita o deslizamento. Isso está ligado ao fato de que a pressão elevada reduz a temperatura de fusão do gelo.
Resposta
A alternativa correta é a a): o aumento da pressão sobre o gelo diminui a temperatura de fusão.