Questão 31 do ENEM 2006

Question

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0{,}3\%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1\ \text{W/m}^2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1{,}6 \times 10^{22}\ \text{J}.

Considere que a energia necessária para transformar 1\ \text{kg} de gelo a 0\ ^\circ\text{C} em água líquida seja igual a 3{,}2 \times 10^5\ \text{J}. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a 0\ ^\circ\text{C}), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre

A
20 e 40.
B
40 e 60.
C
60 e 80.
D
80 e 100.
E
100 e 120.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 31 do ENEM 2006

Prova · Física: Mudanças de estado físico e calor latente

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0{,}3\%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1\ \text{W/m}^2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1{,}6 \times 10^{22}\ \text{J}.

Considere que a energia necessária para transformar 1\ \text{kg} de gelo a 0\ ^\circ\text{C} em água líquida seja igual a 3{,}2 \times 10^5\ \text{J}. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a 0\ ^\circ\text{C}), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre

A
20 e 40.
B
40 e 60.
C
60 e 80.
D
80 e 100.
E
100 e 120.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Para derreter gelo a 0\ ^\circ\text{C}, cada quilograma precisa de uma quantidade fixa de energia, o calor latente de fusão, aqui 3{,}2 \times 10^5\ \text{J/kg}. Então a massa derretida é a energia total dividida pela energia por quilograma.

Massa em kg:

m = \frac{1{,}6 \times 10^{22}}{3{,}2 \times 10^{5}} = 0{,}5 \times 10^{17} = 5 \times 10^{16}\ \text{kg}

Converter para toneladas (1 t = 10^3 kg):

m = 5 \times 10^{13}\ \text{t}

Converter para trilhões de toneladas (1 trilhão = 10^{12}):

m = \frac{5 \times 10^{13}}{10^{12}} = 50\ \text{trilhões de toneladas}

Esse valor está entre 40 e 60.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

AErra a conversão de unidades e chega a um valor menor que o correto, como 20 a 40.
CResultado acima do correto, sem relação com a divisão 1{,}6\times10^{22}/3{,}2\times10^{5}.
DValor acima do obtido; erro de conta na divisão ou nas potências de 10.
EValor muito alto, típico de erro de potência na conversão de kg para toneladas e trilhões.

Assunto: Mudanças de estado físico e calor latente.

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Questão 31 no caderno Amarela do ENEM 2006