Questão 118 Enem 2023 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

Questão 118

Sistemas

O consumo exagerado de refrigerantes é preocupante, pois contribui para o aumento de casos de obesidade e diabetes. Considere dois refrigerantes enlatados, um comum e um diet, e que ambos possuam a mesma quantidade de aditivos, exceto pela presença de açúcar. O refrigerante comum contém basicamente água carbonatada e grande quantidade de açúcar; já o refrigerante diet tem água carbonatada e adoçantes, cujas massas são muito pequenas.

^{CAVAGIS, A. O. M.; PEREIRA, E. A.; OLIVEIRA, L. C. Um método simples para avaliar o teor de sacarose e ${C O}_{2}$ em refrigerantes. Química Nova na Escola, n. 3, ago. 2014 (adaptado).}

Entre as duas versões apresentadas, o refrigerante comum possui

a)	maior densidade.
b)	menor viscosidade.
c)	maior volume de gás dissolvido.
d)	menor massa de solutos dissolvidos.
e)	maior temperatura de congelamento.

Resolução

Em ambos os refrigerantes, comum e diet, o volume de solução é o mesmo, ou seja, é o volume da lata. Sabendo que a única diferença entre eles é a presença de açúcar ou de adoçante e que a massa de adoçante é desprezível por ser muito pequena, podemos inferir que a massa total do refrigerante comum será maior:

$m_{r e f r i g e r a n t e c o m u m} > m_{r e f r i g e r a n t e d i e t}$

Sendo densidade a razão entre massa e volume do sistema, então:

$d = \frac{m}{V} \Rightarrow m = d \cdot V$

Assim, teremos:

$d_{r e f r i g e r a n t e c o m u m} \cdot V > d_{r e f r i g e r a n t e d i e t} \cdot V$

$d_{r e f r i g e r a n t e c o m u m} > d_{r e f r i g e r a n t e d i e t}$

a) Correta.

b) Incorreta. O refrigerante comum, por ter grande quantidade de açúcar, tem maior viscosidade que o diet, devido a maior interação do açúcar com a água.

c) Incorreta. Pela lei de Henry, temos que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional a sua pressão parcial, conforme a expressão:

$s = K_{H} . p$ ,

em que s é a solubilidade do gás num líquido, $K_{H}$ é a constante de Henry e p é a pressão parcial do gás acima do líquido. Sendo a mesma pressão nas duas latas, a solubilidade do gás será a mesma e, portanto, o volume de gás dissolvido deve ser o mesmo.

d) Incorreta. A massa de soluto (açúcar) é maior no refrigerante comum.

e) Incorreta. O ponto de congelamento do refirgerante comum é menor que o do refirgerante diet, pois as maior concentração de soluto não-volétil (açúcar) diminui a tempertura de congelamento da solução.