UNEMAT 2012 (2º semestre) — questão 8 de Física

Gabarito ACalorimetria — massa de água para absorver 600 kcalConcurso Vestibular 2012/2
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 8 de Física do UNEMAT 2012 (2º semestre)

Enunciado em texto

Uma modelo está permanentemente fazendo regime da Somália, em que a média alimentar diária é de 1580 Calorias. Participou de uma festa em que foram servidos irresistíveis canapés de camarão. Consultando a tabela de valores calóricos de cada alimento, ela estimou que ingeriu 600 kcal a mais do que devia. Então ela teve a seguinte ideia: “Se eu tomar água gelada a 6ºC, meu corpo vai consumir as 600 kcal, elevando a temperatura da água até 36ºC, e o excesso de água será naturalmente eliminado”.

Considere que a densidade da água é 1g/ml e que o calor específico da água é 1cal/gºC.

Quantos litros de água ela deverá tomar?

(A) 20 litros.

(B) 16,6 litros.

(C) 9,8 litros.

(D) 2 litros.

(E) 1,6 litros.

(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2012/2 — Unemat.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).

Resolução comentada

O que a questão pede: a massa (e o volume) de água que absorve 600 kcal ao ser aquecida de 6 °C a 36 °C.

Passo 1 — o calor em calorias. O calor específico está em cal/g°C, então a energia tem de estar em cal:

Q=600 kcal=600 000 calQ = 600\ \text{kcal} = 600\,000\ \text{cal}

Passo 2 — calor sensível. A água só esquenta (não muda de estado), com variação de 36 − 6 = 30 °C:

Q=m c ΔθQ = m\,c\,\Delta\theta

600 000=m×1×30600\,000 = m \times 1 \times 30

m=20 000 gm = 20\,000\ \text{g}

Passo 3 — o volume. Com 1 g/mL, 20 000 g ocupam 20 000 mL = 20 litros. (Uma quantidade absurda de água, o que mostra que a ideia da modelo não funciona na prática.)

Conferindo: cada litro de água que esquenta 30 °C absorve 1 000 × 30 = 30 000 cal = 30 kcal; para 600 kcal, são 600/30 = 20 litros.

⚠️ A armadilha: usar a temperatura final (36 °C) em vez da variação: 600 000/36≈16 700600\,000/36 \approx 16\,700 g, cerca de 16,6 litros, a alternativa B. Os 1 580 “Calorias” do regime não entram na conta.

A ideia em uma frase: Q = m c Δθ, com Δθ = 30 °C: 600 kcal aquecem 20 litros de água.

Resposta: alternativa A (20 litros).

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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