Questão 126 do ENEM PPL 2018

Question

Duas jarras idênticas foram pintadas, uma de branco e a outra de preto, e colocadas cheias de água na geladeira. No dia seguinte, com a água a 8\text{ }^\text{o}\text{C}, foram retiradas da geladeira e foi medido o tempo decorrido para que a água, em cada uma delas, atingisse a temperatura ambiente. Em seguida, a água das duas jarras foi aquecida até 90\text{ }^\text{o}\text{C} e novamente foi medido o tempo decorrido para que a água nas jarras atingisse a temperatura ambiente.

Qual jarra demorou menos tempo para chegar à temperatura ambiente nessas duas situações?

A
A jarra preta demorou menos tempo nas duas situações.
B
A jarra branca demorou menos tempo nas duas situações.
C
As jarras demoraram o mesmo tempo, já que são feitas do mesmo material.
D
A jarra preta demorou menos tempo na primeira situação e a branca, na segunda.
E
A jarra branca demorou menos tempo na primeira situação e a preta, na segunda.

Answer 1

Questão 126 do ENEM PPL 2018

2º dia · Ciências da Natureza

Duas jarras idênticas foram pintadas, uma de branco e a outra de preto, e colocadas cheias de água na geladeira. No dia seguinte, com a água a 8\text{ }^\text{o}\text{C}, foram retiradas da geladeira e foi medido o tempo decorrido para que a água, em cada uma delas, atingisse a temperatura ambiente. Em seguida, a água das duas jarras foi aquecida até 90\text{ }^\text{o}\text{C} e novamente foi medido o tempo decorrido para que a água nas jarras atingisse a temperatura ambiente.

Qual jarra demorou menos tempo para chegar à temperatura ambiente nessas duas situações?

A
A jarra preta demorou menos tempo nas duas situações.
B
A jarra branca demorou menos tempo nas duas situações.
C
As jarras demoraram o mesmo tempo, já que são feitas do mesmo material.
D
A jarra preta demorou menos tempo na primeira situação e a branca, na segunda.
E
A jarra branca demorou menos tempo na primeira situação e a preta, na segunda.

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Resolução comentada

O que decide a rapidez da troca de calor aqui é a radiação. Um corpo de cor escura absorve mais radiação e também emite mais radiação térmica do que um corpo de cor clara. Ou seja, a cor preta é boa absorvedora e boa emissora.

Analise cada situação, com a temperatura ambiente (em torno de 25 °C) entre os dois extremos:

Primeira situação (água a 8 °C): a água está mais fria que o ambiente e precisa ganhar calor. A jarra preta absorve melhor a radiação do ambiente e esquenta mais rápido. Ela demora menos.
Segunda situação (água a 90 °C): a água está mais quente que o ambiente e precisa perder calor. A jarra preta emite melhor a radiação térmica e esfria mais rápido. Ela também demora menos.

As jarras são idênticas, com mesmo material e mesmo volume. A única diferença é a cor, e é ela que altera a absorção e a emissão. Por isso a alternativa C não serve.

Nas duas situações a jarra preta chega antes à temperatura ambiente.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

BInverte o efeito da cor: a jarra branca absorve e emite menos radiação, então seria mais lenta nas duas situações.
CIgnora que a cor altera a absorção e a emissão de radiação, mesmo com o material igual.
DSupõe que a jarra branca esfria mais rápido, mas o preto também é melhor emissor, então a preta vence na segunda situação.
EInverte a primeira situação: a jarra preta, por absorver mais, aquece mais rápido a água fria.

Assuntos: radiação térmica, absorção e emissão de calor, cor dos corpos.

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Questão 126 no caderno Azul do ENEM PPL 2018

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