ENEM 2006 — questão 31 de Física

Gabarito BCalorimetria — calor latente de fusão do geloProva objetiva · Prova 1 (Amarela)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do ENEM 2006

Enunciado em texto

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m21\ \text{W/m}^2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6×10221{,}6 \times 10^{22} J.

Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0 ºC em água líquida seja igual a 3,2×1053{,}2 \times 10^{5} J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a 0 ºC), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre

a) 20 e 40.

b) 40 e 60.

c) 60 e 80.

d) 80 e 100.

e) 100 e 120.

(Enunciado: ENEM 2006, prova 1 – Amarela — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto gelo a energia acumulada em um ano conseguiria derreter, em trilhões de toneladas.

Passo 1 — calor latente. O gelo já está a 0 °C, então toda a energia vai para a mudança de fase, sem mudar a temperatura. Cada quilograma precisa de L=3,2×105L = 3{,}2 \times 10^{5} J. A massa derretida é a energia total dividida pela energia por quilograma:

Q=m L  ⇒  m=QLQ = m\,L \;\Rightarrow\; m = \frac{Q}{L}

m=1,6×10223,2×105=5×1016 kgm = \frac{1{,}6 \times 10^{22}}{3{,}2 \times 10^{5}} = 5 \times 10^{16}\ \text{kg}

Passo 2 — passar para trilhões de toneladas. 1 tonelada = 10310^3 kg e 1 trilhão = 101210^{12}:

5×1016 kg=5×1013 t5 \times 10^{16}\ \text{kg} = 5 \times 10^{13}\ \text{t}

5×1013 t=50×1012 t5 \times 10^{13}\ \text{t} = 50 \times 10^{12}\ \text{t}

São 50 trilhões de toneladas, entre 40 e 60.

⚠️ A armadilha: errar a conversão de unidades. Esquecer que a massa saiu em quilogramas e tratar 5×10165 \times 10^{16} como toneladas dá 50 000 trilhões, fora de todas as alternativas. Atenção também aos dados do primeiro parágrafo (0,3% e 1 W/m²): eles só explicam de onde vem o valor 1,6×10221{,}6 \times 10^{22} J e não entram na conta.

A ideia em uma frase: gelo a 0 °C só precisa do calor latente: massa = energia ÷ L, e depois é cuidar das potências de dez.

Resposta: alternativa B (cerca de 50 trilhões de toneladas).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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