ENEM 2009

Questão 31 (Caderno Amarelo) – 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 Ω, 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?

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.

Gabarito: D

Comentário do item

Amigos essa questão é aquela clássica onde você trabalha com a calorimetria e eletrodinâmica, então observe o passo a passo da resolução.

1°) vamos encontrar a quantidade de calor necessária para aquecer a água.

\[ Q=m.c.\Delta T \]

\( Q=200.(4,19×10^3).35 \) (J)

\[ Q = 29.330×10^3 J \]

2°) agora vamos analisar a potência elétrica.

\( P = \frac{U^2}{R} \) = \( \frac{110^2}{11} = 1100 W\)

3°) agora observe que vamos encontrar o tempo necessário para queimar a quantidade de calor que encontramos para potência que nós temos. Por que no texto ele diz que o gerador consome 1l por hora, e assim podemos encontrar o consumo de gasolina.

\( P = \frac{Q}{\Delta T}\) → \( \Delta T = \frac{29.330X10^3}{1100} \)

\( P = 26.663 \) segundos

Logo, transformando para hora, obtemos um tempo de aproximadamente 7 horas.

Assim podemos concluir que o consumo é sete vezes maior, sendo assim, a alternativa correta é a letra (D)