Insper 2026 (reaplicação) — questão 59 de Física
Enunciado em texto
Em um experimento, determinada massa de chumbo, inicialmente no estado sólido, recebeu calor de uma fonte de potência constante até que fosse integralmente transformada em chumbo no estado líquido. O gráfico mostra como variou a temperatura (θ) dessa massa de chumbo em função da quantidade de calor (Q) recebida por ela.
[Gráfico: θ (ºC) × Q (cal). Um segmento de reta sobe de θ = 27 ºC, em Q = 0, até θ = 327 ºC, em Q = 2 160 cal; depois um patamar horizontal em 327 ºC, de Q = 2 160 cal até Q = 3 600 cal.]
Considerando os valores 0,03 cal/(g · ºC) para o calor específico do chumbo sólido e 6 cal/g para o calor latente de fusão do chumbo, a massa de chumbo fundida nesse experimento foi de
(A) 80 g.
(B) 100 g.
(C) 120 g.
(D) 200 g.
(E) 240 g.
(Enunciado e figura: Vestibular Insper 2026 (1º semestre, reaplicação) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: a massa de chumbo, que fundiu inteira no patamar do gráfico.
Passo 1 — o patamar é a fusão. No trecho horizontal, a temperatura fica em 327 ºC enquanto o chumbo recebe calor: é a mudança de estado. O calor do patamar é:
Passo 2 — a massa pelo calor latente.
Conferindo pelo aquecimento: no trecho inclinado, o sólido vai de 27 ºC a 327 ºC (Δθ = 300 ºC) com 2 160 cal:
As duas partes do gráfico dão a mesma massa, e o enunciado diz que ela foi integralmente fundida.
⚠️ A armadilha: usar o calor total, 3 600 cal, com o calor latente: 3 600/6 = 600 g, que não está entre as alternativas. Ou usar 2 160 cal com o calor latente: 2 160/6 = 360 g. Cada trecho do gráfico tem a sua equação.
A ideia em uma frase: no trecho inclinado vale Q = mcΔθ; no patamar, Q = mL.
Resposta: alternativa E (240 g).
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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