FACISB 2019 — questão 65 de Física
Enunciado em texto
O gráfico mostra como varia a potência térmica fornecida a uma massa constante de água líquida em função do tempo.
[Gráfico: Potência × Tempo. De A (instante t) a B (instante 2t), a potência cresce em linha reta; de B a C (instante 3t), fica constante no valor máximo; de C a D (instante 4t), decresce em linha reta até o mesmo valor que tinha em A (linha tracejada horizontal ligando A e D).]
Sendo θ a temperatura da água, considerando que não tenha havido mudança de estado físico nesse processo e que todo o calor fornecido pela fonte de calor tenha sido absorvido pela água, pode-se afirmar que
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2019 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual relação entre as temperaturas é verdadeira.
Passo 1 — calor é a área. Potência é energia por tempo; logo, o calor recebido num intervalo é a área sob o gráfico potência × tempo. Sem mudança de estado, cada trecho aquece a água: Δθ = Q/(mc), proporcional à área.
Passo 2 — os trechos AB e CD. Os dois são trapézios com a mesma duração t, a mesma potência menor (A e D na mesma altura) e a mesma potência maior (B e C na mesma altura). Áreas iguais, calores iguais:
Por que não as outras: (A) a potência é sempre positiva, então a água só esquenta: θ_D > θ_C; (B) em BC a potência é a máxima o tempo todo, então a área de BC é maior que a de AB; (C) entre A e D a água recebeu calor, então θ_D > θ_A; (E) em BC a potência é constante e positiva, e a temperatura continua subindo (o que é constante é a taxa de aquecimento).
⚠️ A armadilha: ler o gráfico como se fosse de temperatura e achar que, no trecho horizontal BC, a temperatura para (alternativa E), ou que a descida CD esfria a água (alternativa A). O gráfico é de potência: potência menor só quer dizer que a água esquenta mais devagar.
A ideia em uma frase: no gráfico potência × tempo, a área é o calor; enquanto a potência for positiva, a água só esquenta.
Resposta: alternativa D ().
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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