Questão 117 do ENEM 2019 comentada
Como usar o valor energético de um alimento e o calor específico da água para calcular a temperatura final.
Em uma aula experimental de calorimetria, uma professora queimou 2,5 g de castanha-de-caju crua para aquecer 350 g de água, em um recipiente apropriado para diminuir as perdas de calor. Com base na leitura da tabela nutricional a seguir e da medida da temperatura da água, após a queima total do combustível, ela concluiu que 50% da energia disponível foi aproveitada. O calor específico da água é 1 cal g−1 °C−1, e sua temperatura inicial era de 20 °C.
Qual foi a temperatura da água, em grau Celsius, medida ao final do experimento?
- A25
- B27
- C45
- D50
- E70
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige relacionar a energia liberada pela castanha à energia absorvida pela água. Para isso, você usa a proporção indicada na tabela e a equação do calor sensível.
Resolução
A tabela informa o valor energético de uma porção de 10 g. Como foram queimados 2,5 g, calculamos a energia disponível para essa massa. Depois, consideramos que apenas metade foi aproveitada, como diz o enunciado.
50% da energia disponível foi aproveitada.
Energia disponível: 70 kcal × 2,5/10 = 17,5 kcal.
Energia aproveitada: 0,5 × 17,5 = 8,75 kcal = 8 750 cal.
Essa energia aquece 350 g de água. Pela relação Q = m · c · ΔT, com c = 1 cal g⁻¹ °C⁻¹:
8 750 = 350 × 1 × ΔT
ΔT = 25 °C.
A água começou a 20 °C. Portanto, sua temperatura final é 20 + 25 = 45 °C. A figura resolve a parte da energia: o valor energético indicado corresponde a cada porção de 10 g, então ele precisa ser ajustado para os 2,5 g queimados.
Alternativa por alternativa
- A
25 °C não se sustenta: representa um aumento de apenas 5 °C e, portanto, 1 750 cal absorvidas pela água, em vez de 8 750 cal.
- B
27 °C não se sustenta: esse resultado corresponde a um aumento de 7 °C e a 2 450 cal absorvidas, abaixo da energia aproveitada.
- C
Correta. 45 °C é a correta: a água recebe 8 750 cal, o que eleva sua temperatura em 25 °C, partindo de 20 °C.
- D
50 °C não se sustenta: o aumento de 30 °C exigiria 10 500 cal, mais do que os 8 750 cal aproveitados.
- E
70 °C não se sustenta: o aumento de 50 °C exigiria 17 500 cal, que é toda a energia disponível, sem considerar que só metade foi aproveitada.
Para lembrarUse Q = m · c · ΔT para relacionar o calor recebido pela água à variação de temperatura.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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