Humanitas 2022 — questão 38 de Física

Enunciado em texto
Afim de reduzir a temperatura de uma bolsa térmica para tratamentos médicos de 20 °C para 5 °C, pode-se, de acordo com o fabricante, colocá-la em água misturada com gelo durante 20 minutos. Sabendo que, nesse processo, a bolsa perde calor a uma taxa média de 45 cal/min, a capacidade térmica dessa bolsa é
(A) 80 cal/°C.
(B) 60 cal/°C.
(C) 20 cal/°C.
(D) 40 cal/°C.
(E) 120 cal/°C.
(Enunciado: Vestibular Humanitas 2022, Prova II — Humanitas/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas Humanitas e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a capacidade térmica da bolsa, isto é, quantas calorias ela perde para cada grau que esfria.
Passo 1 — o calor total perdido. A bolsa perde, em média, 45 cal a cada minuto, durante 20 minutos:
Passo 2 — a variação de temperatura: de 20 °C para 5 °C, a bolsa esfria 15 °C.
Passo 3 — a capacidade térmica. Por definição, :
⚠️ A armadilha: usar uma das temperaturas no lugar da variação: ou cal/°C. Nenhum dos dois valores está nas alternativas, o que já é um aviso. A capacidade térmica relaciona o calor com a variação de temperatura.
A ideia em uma frase: calor perdido = taxa × tempo; capacidade térmica = calor perdido / variação de temperatura.
Resposta: alternativa B (60 cal/°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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.