ENEM 2022 PPL — questão 118 de Física
Enunciado em texto
Um menino está ajudando sua mãe na cozinha. Ela lhe pede que tire do fogo uma panela que já estava lá há bastante tempo, em fogo baixo, orientando-lhe que tome cuidado para não se queimar, buscando tocar apenas no cabo de madeira, e não na base de metal da panela.
A mãe lhe fez essa recomendação porque o metal, em relação à madeira, apresenta maior
a) calor específico. b) energia interna. c) temperatura. d) condutividade térmica. e) coeficiente de dilatação térmica.
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: qual propriedade do metal, comparada à da madeira, justifica o cuidado da mãe.
Passo 1 — o que está igual e o que está diferente. A panela ficou muito tempo no fogo baixo, então já atingiu o equilíbrio térmico: o cabo de madeira e a base de metal estão praticamente na mesma temperatura. Isso é o que torna a questão interessante — não é o metal estar mais quente.
Passo 2 — o que decide a queimadura. A queimadura não depende da temperatura do objeto, mas da rapidez com que ele despeja calor na sua mão. Essa rapidez é a taxa de condução:
e quem manda nela, para a mesma geometria e a mesma diferença de temperatura, é a condutividade térmica .
Passo 3 — a diferença é enorme. O metal tem da ordem de dezenas ou centenas de ; a madeira, menos de . São centenas de vezes. O metal entrega em um instante o calor que a madeira levaria minutos para transmitir — e é isso que queima a pele.
Resposta: alternativa D (condutividade térmica).
Por que as outras caem — e cada uma é uma confusão comum, que vale desfazer uma a uma:
(C) temperatura: estão iguais, pelo equilíbrio térmico. Se fosse a temperatura, a madeira queimaria também.
(A) calor específico: diz quanto calor o corpo precisa para se aquecer, não quanto ele transfere. E, curiosamente, a madeira tem calor específico maior que o do metal — o oposto do que a alternativa sugere.
(B) energia interna: depende da massa e da temperatura do objeto inteiro; não é o que decide o fluxo através do contato.
(E) coeficiente de dilatação térmica: diz quanto o material incha ao aquecer. Nada a ver com queimar a mão.
O mesmo fenômeno na sua casa: num dia frio, o piso de cerâmica parece mais gelado que o tapete ao lado — e os dois estão na mesma temperatura. A cerâmica só puxa calor do seu pé mais rápido. É a mesma física, com o sinal trocado.
A ideia em uma frase: não é quem está mais quente, é quem passa o calor mais depressa.
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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