Questão 30 — ENEM 2009Caderno azul · 1º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Termologia e eletrodinâmica (calorimetria + potência)
• ⚡ Nível: Muito difícil — encadeia calor sensível, potência elétrica e consumo do gerador.
• 🎯 Tema/Habilidade: Comparar combustão direta com aquecimento elétrico.
• 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa

🔎 Passo 1 — O que a questão pede

• Comando: comparar o consumo de gasolina nos dois métodos de aquecimento.
• Estratégia: achar quanto tempo o resistor precisa funcionar para entregar o MESMO calor; o consumo sai do tempo, já que o gerador gasta 1 L por hora.

📚 Passo 2 — O conceito em jogo

Calor sensível: $Q=m\cdot c\cdot \Delta T$.

Potência dissipada no resistor: $P=\frac{V^2}{R}$.

Tempo é energia dividida por potência: $t=\frac{Q}{P}$.

🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta

Calor necessário: $Q=200000\text{g}\times 1\text{cal/g°C}\times 35\text{°C}=7\times 10^6\text{cal}\approx 29,4\text{MJ}$.

Potência do resistor: $P=\frac{110^2}{11}=1100\text{W}$.

Tempo: $t=\frac{29,4\times 10^6}{1100}\approx 26700\text{s}\approx 7,4\text{h}$.

Como o gerador consome 1 L/h, gasta cerca de 7 litros contra 1 litro da combustão direta — sete vezes mais. Alternativa D.

🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas

• A) ✗ Incorreta. Ignora que o gerador perde energia na conversão; os consumos não podem ser iguais.
• B) ✗ Incorreta. Subestima o tempo de funcionamento do resistor.
• C) ✗ Incorreta. Inverte a comparação: o gerador consome mais, não menos.
• D) ✓ Correta. O resistor precisa de cerca de 7,4 h, e o gerador gasta 1 L/h: aproximadamente sete vezes o consumo da queima direta.
• E) ✗ Incorreta. Inverte o sentido do fator sete.

🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão

Converter energia sempre custa. Quando a questão compara 'usar o calor direto' com 'virar eletricidade e depois aquecer', o segundo caminho é sempre o mais caro — resta descobrir por quanto.