ENEM 2025 PPL — questão 112 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a temperatura $T_2$ do gás no dissipador (a parte quente da geladeira), dado $COP=5{,}0$ e a fonte fria a $-10\ ^\circ\text{C}$.

Passo 1 — converta para kelvin. Sempre.

$T_1 = -10 + 273 = 263\ \text{K}$

Passo 2 — a relação do enunciado.

$COP = \dfrac{T_1}{T_2-T_1}$

Passo 3 — isole $T_2$.

$5{,}0 = \dfrac{263}{T_2-263} \;\Rightarrow\; T_2-263 = \dfrac{263}{5} = 52{,}6$

$T_2 = 263 + 52{,}6 \approx 316\ \text{K}$

Confira se faz sentido: $316\ \text{K}$ são cerca de $43\ ^\circ\text{C}$ — exatamente a temperatura morna que se sente na grade preta atrás da geladeira. É ali que o calor tirado de dentro é despejado no ar da cozinha.

O que os distratores pegam: a alternativa C ($261\ \text{K}$) é praticamente a própria $T_1$, ou seja, quem esqueceu de somar. A E ($-12\ \text{K}$) é impossível: não existe temperatura absoluta negativa — se a sua conta der isso, ela está errada.

O que o COP significa: $5{,}0$ quer dizer que, para cada joule de trabalho gasto pelo compressor, a geladeira retira cinco joules de calor de dentro. Não viola a conservação de energia: ela não cria energia, apenas transporta calor do frio para o quente — às custas de trabalho, como manda a 2ª lei.

Resposta: alternativa B (316 K).