Santa Marcelina 2023 — questão 55 de Física
Enunciado em texto
Uma pessoa colocou uma panela com 600 g de água a 20 ºC para aquecer sobre a chama de um fogão. O gráfico mostra como a temperatura (θ) dessa massa de água variou nos primeiros 4 min de aquecimento.
[Gráfico: θ (°C) × t (min); reta de 20 °C em t = 0 até 80 °C em t = 4 min.]
Essa pessoa esqueceu a panela no fogo e a água iniciou o processo de vaporização. Sabendo que o calor específico da água líquida é e que o calor latente de vaporização da água é 540 cal/g, se a potência da chama permanecesse constante durante todo o processo e se toda a água na panela fosse vaporizada, o intervalo de tempo decorrido apenas no processo de vaporização dessa massa de água seria de
(A) 28 min.
(B) 32 min.
(C) 40 min.
(D) 24 min.
(E) 36 min.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2023 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto tempo dura só a vaporização dos 600 g de água.
Passo 1 — a potência da chama, pelo gráfico. Em 4 min a água vai de 20 °C a 80 °C:
Passo 2 — calor para vaporizar tudo.
Passo 3 — o tempo.
Atalho: vaporizar 1 g pede 540 cal; aquecer 1 g em 60 °C pede 60 cal. A razão é 540/60 = 9: a vaporização leva 9 vezes os 4 min, ou seja, 36 min.
⚠️ A armadilha: somar o tempo para levar a água de 80 °C a 100 °C (mais 20 °C, cerca de 1,3 min) ou o tempo inicial de 4 min. A pergunta é apenas sobre a vaporização.
A ideia em uma frase: ache a potência no trecho de aquecimento e divida o calor latente total por ela.
Resposta: alternativa E (36 min).
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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