USCS 2025 (2º semestre) — questão 39 de Física
Enunciado em texto
Leia o texto para responder às questões 39 e 40.
Uma chaleira elétrica apresenta em seu corpo a informação de sua potência elétrica nominal, conforme a figura.
[Figura: chaleira elétrica com um visor de nível de água marcado “Máx 1,5 L”, “1,0 L” e “Min 0,5 L” (a água está no nível de 1,0 L) e, na base do corpo, a inscrição “1000 W”; o fio sai da base e termina num plugue.]
Essa chaleira possui um resistor elétrico em sua base, que dissipa energia elétrica e aquece a água colocada na chaleira. Durante o aquecimento da água, o resistor consome toda a potência da chaleira. Quando a água atinge 100 °C, sem evaporar, o resistor é desligado.
Considere que toda energia dissipada pelo resistor seja transferida, em forma de calor, para 1,0 L de água, a 20 °C, inserido no interior da chaleira, e que o calor específico e a densidade da água sejam e 1kg/L, respectivamente. O tempo necessário para que toda a água seja aquecida até 100 °C será de
(A) 6 min e 24 seg.
(B) 9 min e 06 seg.
(C) 8 min e 12 seg.
(D) 5 min e 36 seg.
(E) 7 min e 48 seg.
(Enunciado e figura: Vestibular USCS 2025 (2º semestre), Medicina, Prova II — USCS/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Municipal de São Caetano do Sul (USCS) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto tempo a chaleira de 1 000 W leva para levar 1,0 L de água de 20 °C a 100 °C.
Passo 1 — a massa de água: 1,0 L × 1 kg/L = 1,0 kg.
Passo 2 — o calor necessário (calor sensível, sem mudança de estado):
Passo 3 — o tempo. Toda a potência do resistor vira calor na água, então :
Passo 4 — em minutos e segundos: 336 s = 5 × 60 s + 36 s = 5 min e 36 s.
⚠️ A armadilha: usar a temperatura final no lugar da variação: 1 × 4 200 × 100/1 000 = 420 s = 7 min, que não está nas alternativas. Outra: converter 336 s como se fosse decimal, “3,36 min”. Divida por 60 e o resto são os segundos.
A ideia em uma frase: tempo de aquecimento = calor necessário (mcΔθ) dividido pela potência.
Resposta: alternativa D (5 min e 36 seg).
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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