UFRGS 2016 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
Considere dois motores, um refrigerado com água e outro com ar. No processo de resfriamento desses motores, os calores trocados com as respectivas substâncias refrigeradoras, e , são iguais. Considere ainda que os dois motores sofrem a mesma variação de temperatura no processo de resfriamento, e que o quociente entre os calores específicos da água, , e do ar, , são tais que .
Qual é o valor do quociente entre as massas de ar, , e de água, , utilizadas no processo?
(A) ¼.
(B) ½.
(C) 1.
(D) 2.
(E) 4.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2016, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quantas vezes a massa de ar precisa ser maior que a de água para levar embora o mesmo calor.
Passo 1 — calor sensível. O calor trocado por um material que muda de temperatura é:
Passo 2 — igualar. Os calores são iguais e, como a questão diz, a variação de temperatura é a mesma (é ela que se cancela):
Interpretando: a água tem calor específico 4 vezes maior, ou seja, cada quilograma dela absorve 4 vezes mais calor por grau. Para fazer o mesmo serviço, é preciso 4 vezes mais massa de ar. É por isso que a água é tão boa refrigerante.
⚠️ A armadilha: inverter a razão e marcar ¼ (alternativa A). Massa e calor específico são inversamente proporcionais quando e são fixos.
A ideia em uma frase: com o mesmo calor e a mesma variação de temperatura, quem tem calor específico 4 vezes menor precisa de 4 vezes mais massa.
Resposta: alternativa E (4).
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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