ENEM 2016 (2ª aplicação) — questão 53 de Física
Enunciado em texto
Num dia em que a temperatura ambiente é de 37 °C, uma pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do suor. Considere que a potência necessária para manter seu metabolismo é 120 W e que, nessas condições, 20% dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual ao da água (540 cal/g). Utilize 1 cal igual a 4 J.
Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração?
a) 0,08 g
b) 0,44 g
c) 1,30 g
d) 1,80 g
e) 80,0 g
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A questão tem quatro etapas, e cada dado do enunciado entra em exatamente uma.
Etapa 1 — quanta potência vai para o suor. O metabolismo exige 120 W, e o enunciado diz que 20% dessa energia é dissipada pela evaporação:
Etapa 2 — quanta energia em duas horas.
Etapa 3 — o calor de vaporização, convertido para joule. O enunciado dá 540 cal/g e manda usar 1 cal = 4 J:
Etapa 4 — quantos gramas essa energia evapora.
Alternativa E.
⚠️ O detalhe que decide a questão está numa palavra do enunciado: "repouso à sombra", com o ambiente A 37 °C — a MESMA temperatura do corpo.
Sem diferença de temperatura, o corpo não consegue despachar calor por condução nem por convecção — os dois caminhos param. Sobra a evaporação, que funciona mesmo sem gradiente de temperatura, porque ela não transporta calor: ela consome calor para mudar o estado da água.
Por isso o problema é resolúvel: o enunciado teve de dizer os 20% justamente porque, nessa situação, o resto do metabolismo é despachado de outras formas ou fica armazenado — mas os 20% que viram vapor são os que contam água.
A conferência de ordem de grandeza: 80 g em duas horas são 40 g por hora, menos de um copo pequeno em um dia inteiro nessa condição. Parece pouco — e é, porque é repouso à sombra. Num exercício intenso, a taxa metabólica sobe para 10 vezes esse valor e a perda vai a litros por hora. O número bate com a situação descrita, que é o teste que fecha a conta.
Por que as outras caem: A (0,08 g) e B (0,44 g) erram por mil ou por não converter horas em segundos; C (1,30 g) e D (1,80 g) saem de esquecer os 7 200 s. Todas são erros de conversão de unidade, nenhuma é erro de física.
A ideia em uma frase: quando o ambiente está na temperatura do corpo, só a evaporação resfria — e cada grama de suor leva embora 2 160 J.
Resposta: alternativa E.
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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