Questão 127 do ENEM 2017

Como resolver a questão 127 passo a passo?

O conceito que resolve

A potência elétrica convertida em aquecimento da água equivale ao produto da vazão massal, do calor específico da água e do aumento de temperatura; com densidade unitária, a potência é diretamente proporcional ao produto vazão × ΔT.

Como chegar na resposta

1. Escolher um ponto de vazão onde as três curvas do gráfico sejam fáceis de ler (por exemplo, 1 L/s).
2. Ler no gráfico o valor de ΔT para a condição superquente (40 °C) e para a condição morno (15 °C) nessa mesma vazão.
3. Como P = ρ·Q·c·ΔT e ρ, Q, c são iguais para ambas as condições, a razão das potências reduz-se à razão dos ΔT: P_morno/P_superquente = ΔT_morno/ΔT_superquente.
4. Calcular 15/40 = 3/8 e comparar com as alternativas.

Por que cada alternativa

• AAlternativa A (1/3) resulta de supor que as três condições dividem a potência igualmente, ignorando a relação não linear entre vazão e temperatura mostrada no gráfico.
• BAlternativa B (1/5) vem de uma leitura equivocada da escala de temperatura, tomando 8 °C para morno e 40 °C para superquente em vez dos valores corretos.
• CAlternativa C (3/5) ocorre ao usar, por engano, os dados da condição quente (em vez do morno) para calcular a razão de temperatura.
• DAlternativa D (3/8) está correta porque usa os valores corretos de ΔT lidos no gráfico para morno e superquente e aplica a razão direta de potências.
• EAlternativa E (5/8) surge ao inverter a razão (calculando P_superquente/P_morno) ou ao somar erroneamente as frações em vez de dividir.

Onde essa questão derruba a maioria

A armadilha é acreditar que as potências das condições estão indicadas diretamente no gráfico ou que são proporcionais ao número de configurações, quando na verdade é preciso ler o aumento de temperatura em uma mesma vazão e aplicar a relação P ∝ ΔT.

O que estudar se você errou

Verifique que, para a vazão escolhida, o produto Q·ΔT seja constante para cada linha (ou seja, que a potência calculada a partir do gráfico reproduza os 6500 W da condição superquente). Se o produto não for constante, provavelmente houve erro na leitura dos valores.