ENEM 2020 Digital — questão 111 de Física
Enunciado em texto
BTU é a sigla para British Thermal Unit (Unidade Térmica Inglesa), que é definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 libra (0,45 kg) de água de 59,5 °F a 60,5 °F sob pressão constante de 1 atmosfera. A unidade BTU é utilizada, de forma errônea, por diversos profissionais como sendo a potência de resfriamento do aparelho.
Como se pode representar corretamente a unidade de potência com base na definição de BTU?
a) BTU × h⁻¹ b) BTU × m² c) BTU × h⁻¹ × m² d) BTU × h e) BTU × m⁻²
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: como escrever uma unidade de potência a partir do BTU.
Passo 1 — descobrir o que o BTU é. O enunciado define: "a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 libra de água...". Calor é energia. Portanto:
Passo 2 — o que é potência. Energia por unidade de tempo:
Passo 3 — montar a unidade. Dividir por hora é o mesmo que multiplicar por hora elevada a menos um:
Resposta: alternativa A (BTU × h⁻¹).
O erro que a questão denuncia, e ele é do mercado, não do aluno. O enunciado diz, com todas as letras, que o BTU "é utilizada, de forma errônea, por diversos profissionais como sendo a potência de resfriamento do aparelho". Quando a loja anuncia um ar-condicionado de "12 000 BTUs", está dizendo uma unidade de energia onde deveria dizer uma de potência. O correto seria 12 000 BTU/h — e é assim que a etiqueta técnica do aparelho escreve.
Por que as outras caem, sem precisar pensar duas vezes:
(D) BTU × h é energia vezes tempo — não é potência, é uma grandeza sem uso corrente aqui.
(B) BTU × m² e (E) BTU × m⁻² envolvem área. Área não aparece em lugar nenhum na definição de potência.
(C) BTU × h⁻¹ × m² acerta a divisão pelo tempo mas acrescenta uma área que não tem por que estar ali.
A ferramenta geral que essa questão treina: análise dimensional. Você não precisa saber quanto vale um BTU em joules () para responder — basta saber que ele é energia e que potência é energia por tempo. Reconhecer a natureza da grandeza resolve; decorar o fator de conversão não.
A ideia em uma frase: BTU é energia; potência é energia por tempo; logo BTU por hora.
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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