Sírio-Libanês 2025 (2º semestre) — questão 37 de Física

Gabarito ACalorimetria — potência térmica absorvida (P = mcΔθ/Δt)Medicina · 2º semestre · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do Sírio-Libanês 2025 (2º semestre)

Enunciado em texto

Nanopartículas especiais, incorporadas dentro de fibras têxteis, permitiram fabricar um tecido que se aquece drasticamente ao ser exposto ao Sol, muito mais do que seria de se esperar apenas pelo efeito termossolar comum. Esse novo tecido incorpora nanopartículas de um polímero condutor que podem se aquecer de até 30 °C quando expostas à luz solar. E esse ganho de temperatura ocorre muito rapidamente, em cerca de apenas 10 minutos.

(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.)

Considere que um tecido com essas fibras têxteis tenha massa de 300 g e que seu calor específico seja 1 000 J/(kg⋅∘C)1\,000\ \text{J/(kg}\cdot{}^{\circ}\text{C)}. Nessa situação, a potência térmica absorvida por esse tecido, para que sua temperatura se eleve 30 °C em 10 minutos, é de

(A) 15 W.

(B) 20 W.

(C) 10 W.

(D) 25 W.

(E) 30 W.

(Enunciado: Vestibular Sírio-Libanês 2025 (2º semestre), Medicina, Prova II — Sírio-Libanês/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Sírio-Libanês e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quantos joules por segundo o tecido precisa absorver para esquentar 30 °C em 10 minutos.

Passo 1 — unidades no SI. O calor específico está em J/(kg·°C), então a massa vai em kg: 300 g = 0,3 kg. O tempo, em segundos: 10 min = 600 s.

Passo 2 — o calor absorvido:

Q=m c Δθ=0,3×1 000×30Q = m\,c\,\Delta\theta = 0{,}3 \times 1\,000 \times 30

Q=9 000 JQ = 9\,000\ \text{J}

Passo 3 — a potência (energia por unidade de tempo):

P=QΔt=9 000600=15 WP = \frac{Q}{\Delta t} = \frac{9\,000}{600} = 15\ \text{W}

⚠️ A armadilha: dividir pelo tempo em minutos: 9 000/10 = 900 “W”, um absurdo para um pedaço de tecido. Watt é joule por segundo. Outra: deixar a massa em gramas, o que multiplica tudo por 1 000.

A ideia em uma frase: potência térmica é o calor (mcΔθ) dividido pelo tempo em segundos.

Resposta: alternativa A (15 W).

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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