UFSC 2026 — questão 23 de Física

Gabarito 22Eletrodinâmica — aquecimento ôhmico: segunda lei de Ohm, potência dissipada e resistividadeVestibular · Prova 2 · caderno amarelo (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do UFSC 2026

Enunciado em texto

Na Engenharia de Alimentos, o aquecimento ôhmico é uma técnica para esterilização de alimentos. Esse método baseia-se no aquecimento por resistência elétrica, que ocorre quando uma corrente elétrica é passada através de um produto alimentício eletricamente condutor. O alimento é aquecido internamente devido à sua resistência elétrica, sem envolver nenhum meio externo de transferência de calor. A figura ao lado mostra, em um esquema simplificado, o funcionamento de um tubo de aquecimento de 50,0 cm de altura e de área da base de 2,4×10−3 m22{,}4 \times 10^{-3}\ \text{m}^2, totalmente preenchido de suco de laranja. Considere a resistividade do suco de laranja constante e igual a 2,4 Ω.m.

[Figura: um tubo cilíndrico vertical cheio de “Suco de laranja”, com as bases (tampas) ligadas por fios a uma bateria de 100 V.]

Com base na figura e nas informações acima, é correto afirmar que:

(01) condutividade e resistividade são grandezas equivalentes.

(02) o valor da resistência do suco de laranja contido no tubo é 500 Ω.

(04) a potência dissipada no suco de laranja contido no tubo é 20 W.

(08) o aquecimento do suco de laranja ocorre por efeito Magnus.

(16) resistência é uma propriedade de um objeto, enquanto resistividade é uma propriedade de uma substância.

(Enunciado e figura: Vestibular UFSC 2026 — UFSC/COPERVE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).

Resolução comentada

O que a questão pede: calcular a resistência da coluna de suco e a potência que ela dissipa sob 100 V.

Passo 1 — a resistência. Pela segunda lei de Ohm, R=ρ l/AR = \rho\,l/A (formulário da prova), com l=0,500l = 0{,}500 m:

R=2,4⋅0,5002,4⋅10−3R = \frac{2{,}4 \cdot 0{,}500}{2{,}4 \cdot 10^{-3}}

R=500 ΩR = 500\ \Omega

Passo 2 — a potência. Com i=V/Ri = V/R e P=ViP = Vi (formulário da prova):

i=100500=0,20 Ai = \frac{100}{500} = 0{,}20\ \text{A}

P=100⋅0,20=20 WP = 100 \cdot 0{,}20 = 20\ \text{W}

(01) Falsa. Uma é o inverso da outra: σ=1/ρ\sigma = 1/\rho. Alta resistividade significa baixa condutividade. Não são equivalentes.

(02) Verdadeira. Passo 1.

(04) Verdadeira. Passo 2.

(08) Falsa. O aquecimento é por efeito Joule: a energia elétrica dissipada na resistência vira energia térmica. O efeito Magnus é coisa de mecânica dos fluidos (a força lateral sobre uma bola girando, como na “folha seca” do futebol).

(16) Verdadeira. A resistividade é característica do material (e da temperatura). A resistência depende também da forma do objeto: comprimento e área de seção.

⚠️ A armadilha: no Passo 1, usar o comprimento em centímetros (50) em vez de metros (0,500): daria 50 000 Ω.

A ideia em uma frase: R = ρl/A junta material (ρ) e forma (l e A); ligado à tensão V, o resistor dissipa P = V²/R por efeito Joule.

Resposta: soma 22 (02 + 04 + 16).

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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