ENEM 2018 PPL — questão 92 de Física
Enunciado em texto
Duas jarras idênticas foram pintadas, uma de branco e a outra de preto, e colocadas cheias de água na geladeira. No dia seguinte, com a água a 8 °C, foram retiradas da geladeira e foi medido o tempo decorrido para que a água, em cada uma delas, atingisse a temperatura ambiente. Em seguida, a água das duas jarras foi aquecida até 90 °C e novamente foi medido o tempo decorrido para que a água nas jarras atingisse a temperatura ambiente.
Qual jarra demorou menos tempo para chegar à temperatura ambiente nessas duas situações?
a) A jarra preta demorou menos tempo nas duas situações.
b) A jarra branca demorou menos tempo nas duas situações.
c) As jarras demoraram o mesmo tempo, já que são feitas do mesmo material.
d) A jarra preta demorou menos tempo na primeira situação e a branca, na segunda.
e) A jarra branca demorou menos tempo na primeira situação e a preta, na segunda.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A armadilha aqui é achar que a cor ajuda numa situação e atrapalha na outra. Ela ajuda nas duas — e a razão é uma só.
As duas jarras são idênticas: mesmo material, mesma espessura, mesma água. Condução e convecção são iguais nas duas. A única coisa que muda é a cor, e cor só mexe com radiação térmica.
A lei que governa isso é a Lei de Kirchhoff da radiação: um corpo que é bom absorvedor de radiação é, na mesma medida, bom emissor. Não existe superfície que absorva bem e emita mal — seria uma máquina de esquentar sozinha.
Superfície preta = alta absortividade e alta emissividade. Superfície branca = baixa nas duas.
Situação 1 — água a 8 °C, mais fria que o ambiente. A jarra precisa ganhar energia. O saldo de radiação entra. A preta absorve melhor a radiação do ambiente → chega antes à temperatura ambiente.
Situação 2 — água a 90 °C, mais quente que o ambiente. Agora a jarra precisa perder energia. O saldo de radiação sai. A preta emite melhor → chega antes à temperatura ambiente.
Nos dois casos a preta vence, e não por coincidência: é a mesma propriedade agindo nos dois sentidos.
Por que as outras caem:
• B (branca nas duas): inverte a propriedade.
• C (mesmo tempo, mesmo material): correto que o material é o mesmo — mas a troca por radiação depende da superfície, não do miolo da jarra.
• D e E (uma ganha em cada situação): é o erro de imaginar que absorver e emitir são qualidades opostas. Kirchhoff diz que andam juntas.
Onde mais isso aparece: carro preto ferve no sol; telhado branco baixa a temperatura da casa; a parte de trás da geladeira é preta para dissipar melhor; o traje do astronauta é branco para absorver menos.
A ideia em uma frase: quem absorve bem também emite bem — então a jarra preta chega antes ao equilíbrio, esquentando ou esfriando.
Resposta: alternativa A.
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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