UERJ 2026 (2º Exame de Qualificação) — questão 41 de Física
Enunciado em texto
Os recipientes W, X, Y e Z, de capacidades térmicas desprezíveis, possuem o mesmo volume de um mesmo líquido em temperaturas diferentes, conforme ilustrado a seguir:
[Figura: quatro recipientes iguais, com o mesmo nível de líquido: W a 20 °C, X a 55 °C, Y a 75 °C e Z a 90 °C.]
Admita que o conteúdo dos quatros recipientes seja misturado, sem perda de calor, em um único recipiente termicamente isolado.
A temperatura de equilíbrio térmico dessa mistura, em °C, é igual a:
(A) 30
(B) 35
(C) 45
(D) 60
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2026, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: a temperatura final quando as quatro porções do líquido são misturadas.
Passo 1 — o princípio. Sem perda de calor, o calor que as porções quentes cedem é igual ao que as frias recebem. A soma de todos os calores trocados é zero:
Passo 2 — o que se cancela. Mesmo líquido: o mesmo calor específico c. Mesmo volume do mesmo líquido: a mesma massa m. Os recipientes não contam (capacidade térmica desprezível). Dividindo tudo por mc:
Atalho: com massas iguais do mesmo material, a temperatura final é a média aritmética das temperaturas iniciais: (20 + 55 + 75 + 90)/4 = 60 °C.
Conferindo: W recebe calor para subir 40 °C; X recebe para subir 5 °C; Y cede 15 °C e Z cede 30 °C. Recebem 40 + 5 = 45 e cedem 15 + 30 = 45. Equilibra.
⚠️ A armadilha: fazer a média só da mais fria com a mais quente, (20 + 90)/2 = 55 °C, esquecendo as outras duas porções. O atalho da média vale com todas as porções, e só porque as massas e o líquido são iguais.
A ideia em uma frase: misturando porções iguais do mesmo líquido sem perder calor, a temperatura final é a média das temperaturas iniciais.
Resposta: alternativa D (60 °C).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.