UNEMAT 2010 (2º semestre) — questão 2 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto tempo a fonte leva para fornecer o calor que aquece o líquido.

Passo 1 — o defeito do enunciado. A temperatura "sobe de −5 °C até −36 °C". Mas −36 °C é mais frio que −5 °C: indo de −5 °C a −36 °C a temperatura desce, e uma fonte que fornece calor não faz isso. O texto se contradiz.

Passo 2 — a conta, tomando a variação em módulo. Se aceitarmos uma variação de 31 °C (a diferença entre os números dados), o calor sensível é

$$Q = m\,c\,\Delta T = 400 \times 0{,}8 \times 31$$

$$Q = 9920\ \text{cal}$$

Passo 3 — o tempo. A fonte entrega 80 cal a cada minuto:

$$t = \frac{Q}{P} = \frac{9920}{80} = 124\ \text{min}$$

Esse valor não está entre as alternativas.

Outras leituras: se o −36 °C fosse +36 °C, a variação seria 41 °C e o tempo, $400 \times 0{,}8 \times 41 / 80 = 164$ min, também fora das opções. Para dar exatamente 160 min (alternativa C) a variação teria de ser 40 °C (de −5 °C a 35 °C, por exemplo); para 200 min, 50 °C. Nada no enunciado sustenta essas leituras.

⚠️ A armadilha: fazer a conta com o sinal "como vier": $-36 - (-5) = -31$, e chegar a um tempo negativo. O sinal negativo é o aviso de que o líquido estaria esfriando, e não aquecendo.

A ideia em uma frase: calor sensível é $Q = mc\Delta T$ e o tempo é o calor dividido pela potência da fonte; mas os dados têm que ser coerentes com "aquecimento".

Resposta: questão anulada pela UNEMAT no gabarito oficial. O enunciado diz que a temperatura "sobe" de −5 °C para −36 °C, o que é uma descida; tomando a variação de 31 °C em módulo, o tempo seria 124 min, valor que não aparece em nenhuma alternativa.