FAMECA 2024 — questão 39 de Física
Enunciado em texto
O controle da temperatura da água nos chuveiros elétricos pode ser efetuado por meio da variação da quantidade de água que flui pelo chuveiro por unidade de tempo. Aumentando-se a quantidade de água, diminui-se a temperatura e, diminuindo-se a quantidade de água, aumenta-se a temperatura.
Suponha que certa massa M de água passe pelo chuveiro a cada segundo, entrando nele à temperatura de 24 ºC e sendo aquecida até 30 ºC. Se a quantidade de água que passa pelo chuveiro a cada segundo for reduzia para dois terços de M, sem alterar a potência de funcionamento do chuveiro, e entrar no chuveiro à temperatura de 24 ºC, essa água será aquecida até
(A) 34 ºC.
(B) 38 ºC.
(C) 33 ºC.
(D) 32 ºC.
(E) 35 ºC.
(Enunciado: Vestibular FAMECA 2024, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a temperatura de saída da água quando a vazão cai para 2/3, com a mesma potência.
Passo 1 — a potência vira calor na água. A cada segundo, o chuveiro entrega a mesma energia P, que aquece a massa que passa nesse segundo:
Passo 2 — com 2/3 da massa. A mesma potência aquece agora (2/3)M a cada segundo:
Passo 3 — igualar.
A água sai a 24 + 9 = 33 °C.
⚠️ A armadilha: multiplicar a variação por 2/3 em vez de dividir (variação de 4 °C, saída a 28 °C), ou aplicar a razão à temperatura final em vez de à variação: 30 × 3/2 = 45 °C. Com a mesma energia, menos massa esquenta mais, e quem é proporcional é a variação de temperatura.
A ideia em uma frase: com potência fixa, a variação de temperatura é inversamente proporcional à massa aquecida por segundo.
Resposta: alternativa C (33 °C).
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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