Questão 130 do ENEM 2023 — Física
Um fabricante de eletrodomésticos desenvolveu um compartimento refrigerador inovador que consegue resfriar, em apenas 7 minutos, duas latas de refrigerante (350 mL cada), com densidade igual a 1,0 g/mL. A refrigeração do líquido consome 21% da potência do sistema quando o refrigerante tem sua temperatura diminuída em 15 °C. Considere o calor específico do refrigerante igual a 1,0 cal/(g °C) e 1 cal = 4,2 J.
A potência total, em watt, desse dispositivo refrigerador é, aproximadamente,
Resolução comentada
A questão pede a potência total do refrigerador, sabendo que só 21% dela é usada para resfriar o líquido. O caminho é calcular o calor retirado, a potência de refrigeração e depois a potência total.
Duas latas de 350 mL com densidade de 1,0 g/mL somam 700 g de refrigerante, que perdem 15 °C em 7 minutos (420 s). Use Q = m · c · ΔT e converta cal em J.
Q = 700 g · 1,0 cal/(g · °C) · 15 °C = 10 500 cal
Q = 10 500 · 4,2 = 44 100 J
Potência de refrigeração = 44 100 J / 420 s = 105 W
Esses 105 W correspondem a 21% da potência total:
P total = 105 / 0,21 = 500 W
A resposta é 500 W. O valor de 105 W é a armadilha de quem para na potência de refrigeração e esquece que ela representa apenas 21% do total. Os demais valores resultam de erros de conversão de unidades ou de tempo e não correspondem ao cálculo correto.