PUC-Campinas 2019 — questão 18 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a temperatura final do óleo, sabendo quanto calor ele recebeu.

Passo 1 — a massa em quilogramas. O calor específico está em J/(kg · °C), então a massa tem de entrar em kg: 900 g = 0,90 kg. (Repare que o enunciado já dá a massa: um litro de óleo não tem 1 kg, porque o óleo é menos denso que a água.)

Passo 2 — calor sensível. O óleo só esquenta, sem mudar de estado, então vale a equação fundamental da calorimetria:

$$Q = m\,c\,\Delta T$$

$$2{,}88\times10^5 = 0{,}90 \times 2{,}0\times10^3 \times \Delta T$$

$$\Delta T = \frac{2{,}88\times10^5}{1{,}8\times10^3} = 160\ {}^{\circ}\text{C}$$

Passo 3 — da variação para a temperatura final. 160 °C é quanto a temperatura subiu. O óleo começou a 20 °C:

$$T_f = 20 + 160 = 180\ {}^{\circ}\text{C}$$

Conferindo: de 20 °C a 180 °C, $0{,}90 \times 2\,000 \times 160 = 288\,000$ J, exatamente o calor dado.

⚠️ A armadilha: parar em ΔT = 160 °C e procurar esse número nas alternativas. Ele não está lá justamente porque a pergunta é a temperatura final, e não a variação. Outro escorregão é usar 1 kg para “um litro”: dá ΔT = 144 °C e uma temperatura final de 164 °C, que também não aparece.

A ideia em uma frase: $Q = mc\Delta T$ dá a variação de temperatura; some a temperatura inicial para achar a final.

Resposta: alternativa D (180 °C).