Questão 117 do ENEM 2019 — Física
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?
Resolução comentada
Pela tabela, 10 g de castanha liberam 70 kcal; logo, 2,5 g liberam 70 × (2,5/10) = 17,5 kcal. Como apenas 50% dessa energia aqueceu a água, o calor efetivamente absorvido foi 8,75 kcal (8750 cal). Usando Q = m·c·ΔT: ΔT = 8750/(350 × 1) = 25 °C. Somando à temperatura inicial de 20 °C, a água atingiu 45 °C.
Quem esquece de aplicar o rendimento de 50% chega a ΔT = 50 °C e, somando aos 20 °C iniciais, encontraria 70 °C; mas o enunciado deixa claro que só metade da energia liberada pela queima foi realmente aproveitada para aquecer a água, e é esse desconto que leva ao valor correto.