FMABC 2026 — questão 55 de Física

Gabarito CCalorimetria — potência de um chuveiro elétrico (vazão e calor sensível)Medicina · Prova de Conhecimentos Gerais · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 55 de Física do FMABC 2026

Enunciado em texto

O gráfico mostra as temperaturas médias mensais da cidade de Curitiba.

[Gráfico: Temperatura (°C), de 10 a 25, com linhas cheias em 10, 15, 20 e 25 e linhas tracejadas a cada 1 °C, em função do Mês (J, F, M, A, M, J, J, A, S, O, N, D). Valores lidos dos pontos: jan. ≈ 19,9; fev. ≈ 20; mar. ≈ 19,2; abr. ≈ 17,6; mai. ≈ 14,8; jun. ≈ 13,7; jul. ≈ 13,3 (o ponto mais baixo, pouco acima da linha de 13 °C); ago. ≈ 14,3; set. ≈ 15,6; out. ≈ 17; nov. ≈ 17,6; dez. ≈ 19,2.]

(https://pt.climate-data.org. Adaptado.)

Um morador dessa cidade possui um chuveiro elétrico que funciona com um fluxo mínimo de água de 100 g/s e cuja potência pode ser ajustada. Considere que, no decorrer do ano, a água entre no chuveiro com as temperaturas mostradas no gráfico, que toda energia térmica produzida pelo chuveiro seja transferida para a água e que o calor específico da água seja 4,2 J / (g · °C). Para que esse morador possa banhar-se com água à temperatura de 36 °C, mesmo na época mais fria do ano, a maior potência do seu chuveiro deve ser, no mínimo, igual a

(A) 8 800 W.

(B) 5 580 W.

(C) 9 660 W.

(D) 6 250 W.

(E) 4 450 W.

(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2026, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a potência que o chuveiro precisa ter para aquecer a água até 36 °C no mês mais frio.

Passo 1 — a pior situação no gráfico. O chuveiro mais exigido é quando a água chega mais fria: julho, o ponto mais baixo da curva. Lendo a grade (tracejadas a cada 1 °C), esse ponto fica logo acima da linha de 13 °C, entre 13 °C e 14 °C e bem mais perto de 13 °C. Tomamos a mínima como cerca de 13 °C. Então a água tem de esquentar:

Δθ=36−13=23 ∘C\Delta\theta = 36 - 13 = 23\ {}^{\circ}\text{C}

Passo 2 — potência é calor por segundo. A cada segundo passam 100 g de água pelo chuveiro, e cada grama precisa receber c Δθc\,\Delta\theta. Então:

P=QΔt=mΔt c ΔθP = \frac{Q}{\Delta t} = \frac{m}{\Delta t}\,c\,\Delta\theta

P=100×4,2×23=9 660 WP = 100 \times 4{,}2 \times 23 = 9\,660\ \text{W}

Conferindo a leitura do gráfico: se você ler a mínima um pouco acima de 13 °C, por exemplo 13,3 °C, a potência necessária cai para 420×22,7≈9 530420 \times 22{,}7 \approx 9\,530 W. Mesmo assim, só a alternativa C dá conta: a próxima opção, 8 800 W, aquece a água apenas 8 800/420≈218\,800/420 \approx 21 °C, e ela sairia a uns 34 °C.

⚠️ A armadilha: ler a mínima na linha cheia de 15 °C, que é a mais visível perto do vale. Aí Δθ=21\Delta\theta = 21 °C e P=420×21=8 820P = 420 \times 21 = 8\,820 W, muito perto da alternativa A, mas insuficiente para julho.

A ideia em uma frase: no chuveiro, potência = vazão × c × Δθ, e o “mínimo para o ano todo” se calcula com a água mais fria do gráfico.

Resposta: alternativa C (9 660 W).

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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