— Se o carregador é “mais forte”, por que o celular esquenta? — perguntou um usuário em um fórum. Uma postagem…

Questão

— Se o carregador é “mais forte”, por que o celular esquenta? — perguntou um usuário em um fórum. Uma postagem de divulgação científica respondeu usando números: um carregador de 25 W leva cerca de 30 min para levar a bateria de 20% a 80%; um de 10 W faz o mesmo em 75 min. O texto afirmou que “o rápido esquenta menos porque fica menos tempo ligado”. Para discutir isso, a postagem adotou um modelo simplificado: a eficiência elétrica do conjunto (carregador + circuito de carga) é 0,80, de modo que 20% da energia elétrica recebida vira calor no aparelho. Considerou ainda massa do celular de 0,20 kg e calor específico médio de 900 J/(kg K), desprezando perdas de calor para o ambiente. (Use 1 min = 60 s.) Analise os dados do texto e estime a maior elevação de temperatura do aparelho, supondo que o calor gerado não se dissipe. Que interpretação sobre o argumento “carregador rápido esquenta menos” decorre dessa estimativa?

1. A) Estima elevação de 50 K em ambos os casos, indicando que menor tempo não implica menor aquecimento total
2. B) Estima elevação de 50 K no rápido e menor no lento, pois maior potência transforma mais energia em calor
3. C) Estima elevação de 20 K no rápido e maior no lento, pois o tempo de carga determina diretamente o calor gerado
4. D) Estima elevação de 10 K em ambos os casos, pois 80% da energia recebida vira calor no aparelho
5. E) Estima elevação de 100 K em ambos os casos, pois toda a energia elétrica recebida é convertida em calor

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Calcular a energia elétrica recebida no carregamento rápido. P = 25 W e t = 30 min = 1800 s, logo E = 25 x 1800 = 45000 J. Passo 2: Calcular a energia no carregador lento. P = 10 W e t = 75 min = 4500 s, logo E = 10 x 4500 = 45000 J. As duas energias são iguais, pois a mesma carga é transferida à bateria. Passo 3: Calcular o calor gerado. Como a eficiência é 0,80, 20% da energia recebida vira calor: Q = 0,20 x 45000 = 9000 J nos dois casos. Passo 4: Calcular a elevação de temperatura com Q = m c ΔT. ΔT = 9000 / (0,20 x 900) = 9000 / 180 = 50 K. Logo, nos dois casos a elevação estimada é de 50 K. Passo 5: Conclusão sobre as alternativas. A alternativa correta é a A, e o gabarito oficial está certo. Em B, o carregador lento não aquece menos, pois o calor total é igual nos dois casos. Em C, o valor de 20 K não resulta do cálculo, que dá 50 K, e o tempo de carga não determina sozinho o calor, pois a potência também entra na conta. Em D, o valor de 10 K não corresponde ao cálculo; o 80% é a eficiência, e a parcela que vira calor é 20%. Em E, o valor de 100 K ignora a eficiência de 0,80, pois só 20% da energia vira calor. Passo 6: Interpretação do argumento. A estimativa não sustenta a afirmação de que o carregador rápido esquenta menos. Como a energia elétrica total é a mesma, o calor total gerado também é o mesmo, e a elevação final é de 50 K em ambos os casos. O que muda é a potência do calor: no rápido, o aparelho gera cerca de 5 W de calor, contra cerca de 2 W no lento, ou seja, 2,5 vezes mais calor por segundo. Assim, o rápido pode esquentar mais intensamente durante a carga, embora o aquecimento total seja igual. Esse resultado vale para o modelo idealizado, que despreza perdas de calor para o ambiente.

💡 Dica: Calcule a energia dissipada em calor e use a fórmula do calor sensível para estimar a elevação de temperatura.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

•  Esse carregador sem fio gasta mais energia?  perguntou um cliente ao ver dois modelos na vitrine. Para responder…
• — Por que o cabo do carregador fica morno quando ativo a carga rápida? — perguntou um usuário ao notar aquecimento perto…
• Pode um aparelho de ultrassom “cozinhar” o músculo? Em um vídeo nas redes sociais, um influenciador afirma que a…
• Cerca de 1/3 da conta de luz de pequenas mercearias pode estar ligada a equipamentos de refrigeração. Em um freezer…
• — Liguei o cooktop por indução no máximo só para “adiantar” e esqueci a frigideira vazia — disse um morador, após sentir…
• — Troquei o cabo do carregador e o celular passou a “carregar devagar”, mas o carregador é o mesmo — reclamou um usuário…

Todas as questões de Avaliação Crítica de Informação Científica