Os gráficos 1 e 2 mostram, respectivamente, a variação da temperatura de ebulição da água pura em função da pressão atmosférica e a variação da pressão atmosférica em função da altitude em relação ao nível do mar.

Gráfico 1

Temperatura de ebulição da água pura em função da pressão atmosférica

Gráfico 2

Pressão atmosférica em função da altitude

A tabela apresenta cinco cidades e suas respectivas altitudes aproximadas.

Considere que 1 000 g de água pura no estado líquido estavam, inicialmente, a 15 ºC em uma das cidades indicadas na tabela. Sabendo que, para iniciar a ebulição dessa massa de água em uma panela aberta, foi necessário fornecer à água 65 000 cal e que o calor específico da água líquida é 1 cal/(g ·ºC), essa massa de água se encontrava na cidade de 

  • a

    Mek’ele. 

  • b

    Huaraz. 

  • c

    Wenquan. 

  • d

    Franca. 

  • e

    Potosí.

Após receber a quantidade de calor de 65 000 cal, a temperatura final atingida pela água, correspondente à temperatura de ebulição em determinada altitude, é obtida a partir da expressão do calor sensível:

começar estilo tamanho matemático 14px reto Q igual a reto m vezes reto c vezes Δθ igual a reto m vezes reto c vezes parêntese esquerdo reto teta com reto f subscrito menos reto teta com reto i subscrito parêntese direito fim do estilo

Substituindo-se os valores fornecidos no enunciado:

começar estilo tamanho matemático 14px 65 espaço estreito 000 igual a 1 espaço estreito 000 vezes 1 vezes parêntese esquerdo reto teta com reto f subscrito menos 15 parêntese direito fim do estilo

começar estilo tamanho matemático 14px reto teta com reto f subscrito igual a 80 espaço estreito sinal de grau reto C fim do estilo

Desse modo, pode-se determinar a pressão ambiente ao se analisar o gráfico 1:

Sendo assim, pode-se identificar que, para uma temperatura de ebulição igual a 80 °C, a pressão atmosférica local é igual a 355 mmHg.

Em seguida, pode-se identificar a altitude local por meio da análise do gráfico 2, como ilustrado a seguir:

Do gráfico acima, pode-se verificar que a pressão atmosférica de 355 mmHg é encontrada a uma altitude igual a 5 km, ou 5 000 m. Sendo assim, entre as alternativas, a cidade localizada nessa altitude é Wenquan (China).