ENEM 2013 — questão 74 de Física
Enunciado em texto
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.
(Enunciado: ENEM 2013, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — 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: a razão para a mistura ficar a 30 °C.
Passo 1 — o balanço de calor. Sem perdas para o ambiente, o calor que a água quente cede é igual ao calor que a água fria recebe. As duas são água (mesmo calor específico c, que se cancela):
Passo 2 — a razão:
Conferindo: a água quente está 40 °C acima do alvo e a fria só 5 °C abaixo. Faz sentido precisar de pouca água quente: 1 parte de quente para 8 de fria.
⚠️ A armadilha: calcular a fração de água quente na mistura total, 5/(40 + 5) ≈ 0,111 (alternativa A). A pergunta é quente sobre fria, não quente sobre o total.
A ideia em uma frase: calor cedido = calor recebido: cada grama de quente cai 40 °C e cada grama de fria sobe 5 °C, então a razão é 5/40.
Resposta: alternativa B (0,125).
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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