PUC-SP 2018 (inverno) — questão 10 de Física

Gabarito DEnergia — energia dos alimentos e potência de uma lâmpadaVestibular de Inverno · Prova objetiva

Enunciado da questão 10 de Física do PUC-SP 2018 (inverno) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: $10\ \text{m.s}^{-2}$ • calor específico da água: $1{,}0\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1}$ • densidade da água: $1\ \text{g.cm}^{-3}$ • 1cal = 4,0 J • π = 3

Determine o tempo aproximado que a lâmpada superled bolinha pode permanecer acesa, ininterruptamente, com a utilização da energia contida em 3 fatias de pão. Para os cálculos, utilize as informações contidas nas imagens ilustrativas. Despreze qualquer tipo de perda.

[Fotos: à esquerda, a embalagem de uma lâmpada “SUPERLED BOLINHA” com a indicação “4W”; à direita, um pacote de pão de forma e, abaixo dele, a tabela nutricional transcrita a seguir.]

Item	Quantidade por porção
	Informação Nutricional Porção de 50g (1,5 fatias)
Valor Energético	127kcal

Fontes: Yamamura e <http://blogdamimis.com.br/2013/05/10/como-escolher-o-pao-integral/>

(A) 127s

(B) 254s

(D) 71h

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2018 (Inverno) — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).

Resolução comentada

O que a questão pede: por quanto tempo a energia de 3 fatias de pão manteria acesa uma lâmpada de 4 W.

Passo 1 — a energia de 3 fatias. A porção de 1,5 fatia tem 127 kcal; 3 fatias são 2 porções:

$E = 2 \times 127 = 254\ \text{kcal}$

$E = 254\,000\ \text{cal}$

Passo 2 — em joules, com 1 cal = 4,0 J:

$E = 254\,000 \times 4{,}0 = 1{,}016 \times 10^{6}\ \text{J}$

Passo 3 — o tempo. A lâmpada consome 4 W = 4 J por segundo:

$\Delta t = \frac{E}{P} = \frac{1{,}016 \times 10^{6}}{4} = 254\,000\ \text{s}$

$\Delta t = \frac{254\,000}{3600} \approx 70{,}6\ \text{h} \approx 71\ \text{h}$

⚠️ A armadilha: esquecer o “quilo” da kcal e o fator 4 J/cal. Com 254 cal e 1 J/cal, a conta dá 254/4 ≈ 64 s; com 254 cal convertidas em joules, 1 016 J / 4 W = 254 s, a alternativa B. A embalagem fala em kcal: são mil vezes mais.

A ideia em uma frase: tempo = energia/potência, com a energia do alimento passada de kcal para joules.

Resposta: alternativa D (cerca de 71 h).

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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