PUC-Campinas 2009 — questão 33 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a energia liberada na fissão de 100 kg de urânio-235.

Passo 1 — a energia de 1 g de urânio. Ela equivale à queima de 10 t de petróleo. Em gramas, 10 t = $10^7$ g:

$$E_1 = 10^7\ \text{g} \times 3{,}0 \times 10^4\ \text{J/g}$$

$$E_1 = 3{,}0 \times 10^{11}\ \text{J}$$

Passo 2 — 100 kg de urânio são $10^5$ g:

$$E = 10^5 \times 3{,}0 \times 10^{11}$$

$$E = 3 \times 10^{16}\ \text{J}$$

⚠️ A armadilha: errar a conversão de toneladas ou quilogramas. Quem usa 1 t = 100 kg, ou trata 100 kg como $10^4$ g, perde potências de 10 e cai em B, C ou D. Lembre: 1 t = 1 000 kg = $10^6$ g, e 1 kg = $10^3$ g.

A ideia em uma frase: cada grama de U-235 vale 10 toneladas de petróleo: $3 \times 10^{11}$ J por grama, e 100 mil gramas dão $3 \times 10^{16}$ J.

Resposta: alternativa A (3 · 10¹⁶ J).