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UEMG 2009
As lâmpadas incandescentes funcionam com o aquecimento de um filamento de tungstênio (W) dentro de um bulbo de vidro, preenchido com uma mistura dos gases Argônio (Ar) e nitrogênio (N2) a baixas pressões. A temperatura de fusão do tungstênio é 3410oC e, em geral, os filamentos dessas lâmpadas são projetados para emitir luz, a temperaturas próximas a essa temperatura.
Baseando-se nessas informações, é CORRETO afirmar que
Baseando-se nessas informações, é CORRETO afirmar que
a
os gases que preenchem o bulbo são substâncias moleculares.
b
o tungstênio funde e, por isso, emite luz.
c
a emissão de luz ocorre, devido à reação entre o tungstênio e os gases do bulbo.
d
à temperatura de 30oC, o tungstênio é um gás.
Ver resposta
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Resposta
A
Tempo médio
1 min
Resolução
Para responder à questão, basta analisar cada alternativa à luz das informações fornecidas e de conhecimentos básicos sobre estados físicos da matéria e funcionamento de lâmpadas incandescentes.
Alternativa A — Correta
• O bulbo está preenchido com gases Argônio (Ar) e Nitrogênio (N2).
• Ambos são substâncias que no estado gasoso existem sob a forma de partículas discretas mantidas apenas por forças intermoleculares fracas: o N2 é uma molécula diatômica e o Ar é constituído por átomos isolados. Na classificação escolar de substâncias, essas são chamadas de substâncias moleculares (em oposição a substâncias iônicas ou metálicas).
Logo, a afirmação está correta.
Alternativa B — Incorreta
• O ponto de fusão do W é 3410 °C; o filamento opera próximo a essa temperatura, mas não chega a fundir. A emissão de luz ocorre por incandescência (corpo sólido muito quente) e não pela fusão.
Alternativa C — Incorreta
• Não há reação química significativa entre o W e os gases inertes do bulbo; estes, justamente, impedem a oxidação do filamento. A luz resulta apenas do aquecimento do metal.
Alternativa D — Incorreta
• A 30 °C, o W é um sólido metálico; seu ponto de ebulição é altíssimo (> 5000 °C).
Assim, a única afirmativa correta é a Alternativa A.
Alternativa A — Correta
• O bulbo está preenchido com gases Argônio (Ar) e Nitrogênio (N2).
• Ambos são substâncias que no estado gasoso existem sob a forma de partículas discretas mantidas apenas por forças intermoleculares fracas: o N2 é uma molécula diatômica e o Ar é constituído por átomos isolados. Na classificação escolar de substâncias, essas são chamadas de substâncias moleculares (em oposição a substâncias iônicas ou metálicas).
Logo, a afirmação está correta.
Alternativa B — Incorreta
• O ponto de fusão do W é 3410 °C; o filamento opera próximo a essa temperatura, mas não chega a fundir. A emissão de luz ocorre por incandescência (corpo sólido muito quente) e não pela fusão.
Alternativa C — Incorreta
• Não há reação química significativa entre o W e os gases inertes do bulbo; estes, justamente, impedem a oxidação do filamento. A luz resulta apenas do aquecimento do metal.
Alternativa D — Incorreta
• A 30 °C, o W é um sólido metálico; seu ponto de ebulição é altíssimo (> 5000 °C).
Assim, a única afirmativa correta é a Alternativa A.
Dicas
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Relembre que incandescência ≠ fusão: o sólido aquece mas não derrete.
Pergunte-se: o que é uma substância molecular? N2 e Ar se encaixam nessa definição.
Os gases do bulbo são escolhidos por não reagirem com o filamento. Logo, qualquer alternativa que fale em reação pode estar errada.
Erros Comuns
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Achar que o filamento precisa derreter para brilhar.
Confundir incandescência com reação química de combustão.
Ignorar que gases nobres/diatômicos se classificam como moleculares.
Revisão
- Incandescência: emissão de luz por um corpo sólido aquecido a alta temperatura, sem mudança de estado físico.
- Ponto de fusão: temperatura na qual a substância passa do estado sólido para o líquido; o W funde a 3410 °C.
- Substâncias moleculares: formadas por partículas discretas (moléculas ou átomos isolados) ligadas por forças fracas, típicas de gases como N2 e gases nobres.
- Função dos gases inertes: reduzir a evaporação do filamento e evitar reações de oxidação.
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