Questão 89 · Física: Termologia e calorimetria
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?
- A) 0,111.
- B) 0,125.
- C) 0,357.
- D) 0,428.
- E) 0,833.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2013).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Calorimetria: princípio das trocas de calor · Calor sensível: Q = m·c·Δθ · Equilíbrio térmico em misturas
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2013 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 89, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.