Questão 102 do ENEM PPL 2023

Question

Um fabricante de eletrodomésticos desenvolveu um compartimento refrigerador inovador que consegue resfriar, em apenas 7 minutos, duas latas de refrigerante (350 mL cada), com densidade igual a 1{,}0\text{ g/mL}. A refrigeração do líquido consome 21\% da potência do sistema quando o refrigerante tem sua temperatura diminuída em 15\ ^\circ\text{C}. Considere o calor específico do refrigerante igual a 1{,}0\text{ cal/(g }^\circ\text{C)} e 1\text{ cal} = 4{,}2\text{ J}.

A potência total, em watt, desse dispositivo refrigerador é, aproximadamente,

A
105.
B
120.
C
315.
D
500.
E
1 500.

Answer 1

Questão 102 do ENEM PPL 2023

2º dia · Ciências da Natureza

Um fabricante de eletrodomésticos desenvolveu um compartimento refrigerador inovador que consegue resfriar, em apenas 7 minutos, duas latas de refrigerante (350 mL cada), com densidade igual a 1{,}0\text{ g/mL}. A refrigeração do líquido consome 21\% da potência do sistema quando o refrigerante tem sua temperatura diminuída em 15\ ^\circ\text{C}. Considere o calor específico do refrigerante igual a 1{,}0\text{ cal/(g }^\circ\text{C)} e 1\text{ cal} = 4{,}2\text{ J}.

A potência total, em watt, desse dispositivo refrigerador é, aproximadamente,

A
105.
B
120.
C
315.
D
500.
E
1 500.

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Resolução comentada

Primeiro, calculamos o calor retirado do refrigerante, usando Q = m\,c\,\Delta T.

Massa: duas latas de 350\ \text{mL} com densidade 1{,}0\ \text{g/mL} dão m = 700\ \text{g}.
Calor retirado: Q = 700 \cdot 1{,}0 \cdot 15 = 10\,500\ \text{cal}.
Em joules: Q = 10\,500 \cdot 4{,}2 = 44\,100\ \text{J}.
Tempo: 7\ \text{min} = 420\ \text{s}.
Potência usada na refrigeração: P_{ref} = \dfrac{44\,100}{420} = 105\ \text{W}.

Esses 105\ \text{W} correspondem a apenas 21\% da potência total do sistema. Então:

P_{total} = \frac{105}{0{,}21} = 500\ \text{W}

Portanto, a potência total do dispositivo é 500\ \text{W}.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa A engana: 105\ \text{W} é a potência gasta só na refrigeração, e a pergunta é pela potência total do dispositivo.

Por que as outras alternativas estão erradas

APara no passo da potência de refrigeração (105\ \text{W}) e esquece que ela é só 21\% da total.
BNão corresponde a nenhum cálculo correto; valor sem relação com os dados.
CMultiplica 105 por 3 ou erra a porcentagem; não divide por 0{,}21.
EErro de conta na conversão de unidades ou no tempo, resultando em potência três vezes maior.

Assuntos: calorimetria, potência, porcentagem.

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