ENEM 2015 · Ciências da Natureza · Física · energia
Questão 65 do ENEM 2015
Resposta: letra D. Mistura-se 1/3 de água a 10 °C com 2/3 de água a 40 °C e, seis horas depois, a água está a 16 °C; pergunta-se o selo conforme a variação percentual da temperatura.
Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante.
Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa.
O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.
Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10 °C e outra a 40 °C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16 °C.
Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?
- AA
- BB
- CC
- DDResposta correta
- EE
Como resolver a questão 65 passo a passo?
O conceito que resolve
Misturas de mesma substância: a temperatura de equilíbrio é a média ponderada pelas quantidades. A variação percentual é a queda dividida pela temperatura inicial de equilíbrio.
Como chegar na resposta
- Temperatura de equilíbrio: (1 × 10 + 2 × 40) ÷ 3 = 30 °C.
- Depois de seis horas: 16 °C, uma queda de 14 °C.
- Variação percentual: 14 ÷ 30 ≈ 46,7%.
- 46,7% está entre 40% e 55%, que é o selo D.
Por que cada alternativa
- AO selo A seria para variação menor que 10%, muito abaixo dos 46,7% medidos.
- BO selo B seria para variação entre 10% e 25%, abaixo da medida.
- CO selo C seria para variação entre 25% e 40%, ainda menor que 46,7%.
- DCorreta: 46,7% está entre 40% e 55%, faixa do selo D.
- EO selo E seria para variação maior que 55%, o que não ocorreu.
Onde essa questão derruba a maioria
Usar 16 ÷ 40 ou 16 ÷ 10 em vez de 14 ÷ 30 leva a categorias erradas; a base é a temperatura inicial de equilíbrio de 30 °C.
O que estudar se você errou
Revise equilíbrio térmico de misturas, média ponderada e variação percentual.
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