Unisa 2024 — questão 37 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a temperatura final da água depois de 2 min 20 s no micro-ondas.

Passo 1 — o tempo em segundos e a energia fornecida. Potência em watts é joule por segundo, então o tempo tem de estar em segundos: 2 min 20 s = 120 + 20 = 140 s.

$$E = P\,\Delta t = 900 \times 140 = 126\,000\ \text{J}$$

Passo 2 — a massa de água. Com densidade 1 kg/L, 0,75 L de água têm massa de 0,75 kg.

Passo 3 — a variação de temperatura. Toda a energia vira calor sensível da água:

$$Q = m\,c\,\Delta\theta \Rightarrow \Delta\theta = \frac{Q}{m\,c}$$

$$\Delta\theta = \frac{126\,000}{0{,}75 \times 4\,200} = \frac{126\,000}{3\,150}$$

$$\Delta\theta = 40\ {}^{\circ}\text{C}$$

Passo 4 — a temperatura final. A água começou a 20 °C e subiu 40 °C:

$$\theta_f = 20 + 40 = 60\ {}^{\circ}\text{C}$$

⚠️ A armadilha: parar na variação de temperatura e marcar 40 °C, a alternativa A. A questão pede a temperatura atingida, não quanto ela subiu. Outro cuidado: ler “2 minutos e 20 segundos” como 2,2 min (132 s) daria cerca de 58 °C, valor que não está entre as alternativas.

A ideia em uma frase: energia = potência × tempo (em segundos); essa energia aquece a água em Δθ = E/(m·c), e a temperatura final é a inicial mais Δθ.

Resposta: alternativa B (60 °C).