São Camilo 2019 — questão 46 de Física

Gabarito CTermologia — conversão entre escalas termométricas (valor coincidente)Medicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 46 de Física do São Camilo 2019

Enunciado em texto

Em uma aula de termofísica, o professor propôs aos alunos Adriana e Marcelo o seguinte exercício: eles teriam que inventar duas escalas termométricas com seus respectivos nomes, atribuindo valores arbitrários para os valores de referência do ponto do gelo e do ponto do vapor no nível do mar. Nessas escalas deveria haver uma temperatura que, lida em ambas, fosse representada por um mesmo valor. Por fim, os alunos deveriam calcular essa temperatura. A partir dessas orientações, os alunos apresentaram a seguinte tabela com os valores de referência:

AdrianaMarcelo
Ponto do gelo20 ºA10 ºM
Ponto do vapor80 ºA110 ºM

O valor da temperatura que coincidirá nas duas escalas é

(A) 45 ºM.

(B) 50 ºA.

(C) 35 ºA.

(D) 55 ºM.

(E) 60 ºA.

(Enunciado: Vestibular São Camilo 2019, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o número x tal que x ºA e x ºM sejam a mesma temperatura.

Passo 1 — a relação entre as escalas. Entre o ponto do gelo e o do vapor, as duas escalas dividem o mesmo intervalo de temperatura; a mesma temperatura ocupa a mesma fração desse intervalo nas duas:

θA−2080−20=θM−10110−10\frac{\theta_A - 20}{80 - 20} = \frac{\theta_M - 10}{110 - 10}

θA−2060=θM−10100\frac{\theta_A - 20}{60} = \frac{\theta_M - 10}{100}

Passo 2 — impor o mesmo valor, θA=θM=x\theta_A = \theta_M = x:

100 (x−20)=60 (x−10)100\,(x - 20) = 60\,(x - 10)

100x−2 000=60x−600100x - 2\,000 = 60x - 600

40x=1 400⇒x=3540x = 1\,400 \Rightarrow x = 35

A temperatura coincidente é 35 ºA = 35 ºM.

Conferindo: 35 ºA está a 15/60 = 1/4 do caminho entre o gelo e o vapor; na escala M, 1/4 de 100 acima de 10 dá 10 + 25 = 35 ºM. Confere.

⚠️ A armadilha: trocar os intervalos na proporção (60 do lado de M e 100 do lado de A): a conta dá x = −5, que nem está nas alternativas e denuncia o erro. E cuidado com a (B): 50 ºA é só o ponto médio da escala da Adriana; essa temperatura vale 60 ºM, não 50 ºM.

A ideia em uma frase: escalas termométricas se relacionam por proporção: (θ − gelo)/(vapor − gelo) é igual nas duas.

Resposta: alternativa C (35 ºA).

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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