Correção ENEM 2026Confira suas respostas do 1º dia com o gabarito dos cursinhos e a resolução das questões, até o INEP publicar o oficialVer a correção
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 102 do ENEM 2019

2º dia · Ciências da Natureza · H7 · Física: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação

O objetivo de recipientes isolantes térmicos é minimizar as trocas de calor com o ambiente externo. Essa troca de calor é proporcional à condutividade térmica k e à área interna das faces do recipiente, bem como à diferença de temperatura entre o ambiente externo e o interior do recipiente, além de ser inversamente proporcional à espessura das faces.

A fim de avaliar a qualidade de dois recipientes A (40\text{ cm} \times 40\text{ cm} \times 40\text{ cm}) e B (60\text{ cm} \times 40\text{ cm} \times 40\text{ cm}), de faces de mesma espessura, uma estudante compara suas condutividades térmicas \text{k}_{\mathbf{A}} e \text{k}_{\mathbf{B}}. Para isso suspende, dentro de cada recipiente, blocos idênticos de gelo a 0\ ^\circ\text{C}, de modo que suas superfícies estejam em contato apenas com o ar. Após um intervalo de tempo, ela abre os recipientes enquanto ambos ainda contêm um pouco de gelo e verifica que a massa de gelo que se fundiu no recipiente B foi o dobro da que se fundiu no recipiente A.

A razão \frac{\text{k}_{\mathbf{A}}}{\text{k}_{\mathbf{B}}} é mais próxima de

  1. A
    0,50.
  2. B
    0,67.
  3. C
    0,75.
  4. D
    1,33.
  5. E
    2,00.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

O calor trocado com o ambiente é Q = \dfrac{k\,A\,\Delta T\,t}{e}. Como o gelo está a 0\ ^\circ\text{C}, o calor recebido só funde gelo: Q = m L. Logo, a massa fundida é proporcional a k\,A, pois \Delta T, e, t e L são iguais nos dois recipientes.

  1. Área interna do recipiente A (cubo de lado 40 cm): A_A = 6 \cdot 40 \cdot 40 = 9\,600\ \text{cm}^2.

  2. Área do recipiente B (60\times40\times40): duas faces de 60\times40, duas de 60\times40 e duas de 40\times40: A_B = 4\cdot 2\,400 + 2\cdot 1\,600 = 9\,600 + 3\,200 = 12\,800\ \text{cm}^2.

  3. Razão das áreas: \dfrac{A_B}{A_A} = \dfrac{12\,800}{9\,600} = \dfrac{4}{3}.

  4. Como m_B = 2\,m_A:

    \frac{k_B A_B}{k_A A_A} = 2 \Rightarrow \frac{k_A}{k_B} = \frac{A_B}{2\,A_A} = \frac{4/3}{2} = \frac{2}{3} \approx 0{,}67.

Ou seja, B conduz mais calor e funde mais gelo em parte pela área maior, mas ainda sobra um fator na condutividade: k_B é maior que k_A.

Alternativa B.

Pegadinha: As alternativas A, C, D e E correspondem a esquecer a área ou a inverter a razão; a área de B não é proporcional ao volume (não é 1,5 vez a de A, e sim 4/3).

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aignora a diferença de área e usa só a razão das massas (1/2).
  • Cusa a razão das áreas 4/3 de forma invertida (3/4) sem considerar o fator 2 das massas.
  • Dé a razão das áreas 4/3 (B/A), sem dividir pelo fator 2 das massas.
  • Eusa só a razão das massas invertida, ignorando as áreas.

Assuntos: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação, Mudanças de estado físico e calor latente.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 102 no caderno Azul do ENEM 2019

Nos cadernos: Amarelo 122Cinza 112Azul 102Rosa 107