ENEM - 2009 É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Relacionar o texto, tanto na produção como na leitura/ escuta, com suas condições de produção e seu contexto sócio-histórico de circulação (leitor/audiência previstos, objetivos, pontos de vista e perspectivas, papel social do autor, época, gênero do discurso etc.), de forma a ampliar as possibilidades de construção de sentidos e de análise crítica e produzir textos adequados a diferentes situações.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2009 É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 O, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g-1 °C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão? Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g-1 °C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?
- A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos.
- B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão.
- C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão.
- D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão.
- E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- calcular a energia necessária. A massa de água é 200 L = 200000 g e a variação de temperatura é 55 - 20 = 35 °C. Q = m × c × ΔT = 200000 × 4,19 × 35 = 29330000 J (cerca de 2,93 × 10^7 J). Esse é o calor que a combustão de 1 litro de gasolina fornece, conforme o enunciado. Passo 2: calcular a potência do resistor. P = U^2 / R = 110^2 / 11 = 12100 / 11 = 1100 W, ou seja, 1100 J por segundo. Passo 3: calcular o tempo necessário para fornecer a mesma energia. t = Q / P = 29330000 / 1100 ≈ 26664 s, o que equivale a cerca de 7,4 horas. Passo 4: calcular a gasolina consumida pelo gerador. Ele consome 1 litro por hora, logo consome cerca de 7,4 litros, ou seja, aproximadamente 7 vezes mais que a combustão direta, que usa 1 litro. Passo 5: conclusão. A alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada, pois o gerador precisa de mais de 7 horas de funcionamento e não consome a mesma quantidade. A alternativa B está errada, pois a razão é cerca de 7, e não 2. A alternativa C está errada, pois inverte a comparação: o gerador consome mais gasolina, não menos. A alternativa E está errada, pois também inverte a razão. Observação: no enunciado, 11 O foi interpretado como 11 ohms.
💡 Dica: Calcule a energia necessária e converta para gasolina.
Alternativa por alternativa
Supõe que, por aquecer a mesma água, o gerador gasta a mesma quantidade de gasolina, ignorando que o gerador entrega energia com potência limitada e precisa de muito mais tempo de funcionamento.
Calcula mal a potência ou o tempo de funcionamento, chegando a uma razão de 2 em vez de cerca de 7; pode ter errado o cálculo de U^2/R ou da divisão da energia pela potência.
Por que engana: Confundir a relacao direta entre energia liberada na combustao e quantidade de combustivel consumido, subestimando a eficiencia do gerador.
Inverte a relação entre as quantidades, achando que o gerador é mais econômico que a combustão direta, quando na verdade ele consome mais gasolina por causa da baixa potência.
O gerador consome sete vezes mais gasolina devido à sua menor eficiência na conversão de energia.
Inverte a razão encontrada, interpretando que o gerador consome 1/7 da gasolina da combustão direta, quando na verdade consome cerca de 7 vezes mais.
Raio-X da questão
calor específico e combustão
avaliacao
calor especifico da agua · relacao entre energia e combustao
Revisar os conceitos de calor específico e energia de combustão.
Confundir a relacao direta entre energia liberada na combustao e quantidade de combustivel consumido, subestimando a eficiencia do gerador.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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