UNITAU 2022 (verão) — questão 62 de Física
Enunciado em texto
Nas grandes usinas de siderurgia, usa-se uma esfera de platina para a medida da temperatura média de um alto forno de indução. Numa dessas siderúrgicas, foi empregado uma esfera de platina de 150g. O processo funciona colocando a esfera de platina no forno e, depois de alguns segundos, a mesma é retirada. Em seguida, submerge-se a esfera em 720g de água a 20ºC. Após o equilíbrio, a temperatura da água sobe para 30ºC. Pode-se dizer que o valor aproximado da temperatura média do forno, em graus celsius, sabendo que o calor específico da platina é de e o calor específico da água é 1 cal/(g°C), é de
a) 152,00
b) 1250,0
c) 1520,0
d) 125,00
e) 1052,0
(Enunciado: Vestibular de Verão UNITAU 2022, Medicina — Universidade de Taubaté.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Taubaté (UNITAU).
Resolução comentada
O que a questão pede: a temperatura do forno, que é a temperatura com que a esfera sai dele.
Passo 1 — o calor que a água recebe. 720 g de água vão de 20 °C a 30 °C:
Passo 2 — a esfera cede esse calor. Ela sai do forno a uma temperatura T e termina, em equilíbrio com a água, a 30 °C:
Sobre a alternativa: a conta correta dá 1 530 °C, que não aparece; o valor mais próximo é 1 520 °C, e o enunciado pede o “valor aproximado”. A diferença parece vir de a banca ter somado os 1 500 °C de variação aos 20 °C iniciais da água, e não aos 30 °C finais. É um deslize pequeno do gabarito; 1 520 °C continua sendo, com folga, a única alternativa compatível com a física.
⚠️ A armadilha: errar a ordem de grandeza. A platina tem calor específico 31 vezes menor que o da água, e a esfera tem massa menor que a da água: para esquentar a água só 10 °C, ela precisa cair muitas centenas de graus. Respostas como 152 °C ou 125 °C (alternativas A e D) dariam calor de menos.
A ideia em uma frase: calor cedido pela esfera = calor recebido pela água; o pequeno calor específico da platina faz a esfera variar mais de mil graus.
Resposta: alternativa C (1 520 °C, o valor mais próximo dos 1 530 °C da conta).
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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