Questão 89 do Enem 2013 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Termologia e calorimetria. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2013
  • 1º dia
  • Natureza
  • Física
  • Termologia e calorimetria
  • Habilidade H21
  • Dificuldade média

Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 °C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 °C. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?

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Gabarito oficial (INEP): B

Na mistura, o calor cedido pela água quente é igual ao calor recebido pela água fria (sistema isolado). Usando Q = m·c·Δθ, com o mesmo calor específico c da água:

  • Água quente: m_q · c · (30 − 70) = m_q · c · (−40 °C)
  • Água fria: m_f · c · (30 − 25) = m_f · c · (+5 °C)
  • Soma: −40·m_q + 5·m_f = 0 → m_q / m_f = 5 / 40 = 0,125

As demais alternativas resultam de inversão da razão ou de erro na diferença de temperaturas.

Dica Enem: em mistura de líquidos, a soma dos calores é zero. Use a razão de massas no sentido pedido (quente/fria) e confira se a temperatura final está entre as duas iniciais.

Conceitos cobrados: Calorimetria: princípio das trocas de calor; Calor sensível: Q = m·c·Δθ; Equilíbrio térmico em misturas.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,85.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2013, 1º dia, questão 89.
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