Mapa de questões · 2º dia
NaturezaFísicaMédio
Questão 102 — ENEM 2018 PPLCaderno azul · 2º Dia
Para preparar um sopa instantânea, uma pessoa aquece em um forno micro-ondas 500 g de água em uma tigela de vidro de 300 g. A temperatura inicial da tigela e da água era de 6 °C. Com o forno de micro-ondas funcionando a uma potência de 800 W, a tigela e a água atingiram a temperatura de 40 °C em 2,5 min. Considere que os calores específicos do vidro e da sopa são, respectivamente, 0,2 cal/g °C e 1,0 cal/g °C , e que 1 cal = 4,2 J.
Que percentual aproximado da potência usada pelo micro-ondas é efetivamente convertido em calor para o aquecimento?
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias: Física → calorimetria; rendimento; potência
- Nível: Médio
- Gabarito: D
Passo 1 — Leitura
- Comando: "Que percentual aproximado da potência usada pelo micro-ondas é efetivamente convertido em calor para o aquecimento?"
- Dados: m_água = 500 g; m_vidro = 300 g; T_i = 6 °C; T_f = 40 °C; ∆T = 34 °C; P = 800 W; t = 2,5 min = 150 s; c_vidro = 0,2 cal/g°C; c_sopa = 1,0 cal/g°C; 1 cal = 4,2 J.
Passo 2 — Conceitos
- Q = mc∆T para cada material.
- Rendimento: Q_útil / Q_fornecido × 100%.
Passo 3 — Decodificação
- Q_água = 500 × 1,0 × 34 = 17 000 cal.
- Q_vidro = 300 × 0,2 × 34 = 2 040 cal.
- Q_total = 19 040 cal × 4,2 J/cal ≈ 79 968 J.
- Energia fornecida: E = 800 × 150 = 120 000 J.
- Rendimento = 79 968 / 120 000 ≈ 66,6%.
Passo 4 — Resolução
η ≈ 66,7 % → D.
Passo 5 — Análise
A) 11,8%. ❌
B) 45,0%. ❌
C) 57,1%. ❌ (esquece o vidro).
D) 66,7%. ✅
E) 78,4%. ❌
Gabarito: D
Passo 6 — Dica
- Padrão: Q = mc∆T para CADA material; some tudo; divida pela energia elétrica fornecida.
- Dica rápida: potência × tempo = energia elétrica total.
- Conexões: calorimetria; rendimento; conservação de energia.