Questão 106 do Enem 2025 PPL: a temperatura do dissipador do freezer

Enem 2025 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Termologia

Nos outros cadernos: amarelo 112 · cinza 110 · verde 116

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B 316 K.

O calor não flui espontaneamente de uma fonte fria para uma fonte quente, mas, em um refrigerador, às custas da realização de trabalho externo sobre um gás, isso é possível. Na operação de um refrigerador, um compressor realiza trabalho sobre um gás por um processo cíclico, no qual o gás transporta calor de uma fonte fria para um reservatório mais quente. A qualidade de um refrigerador se mede pelo coeficiente de performance (COP), dado por:

$\text{COP} = \frac{T_1}{(T_2 - T_1)}$

em que T₂ é a temperatura absoluta do gás em contato com o reservatório quente que vai receber o calor da fonte fria, e T₁ é a temperatura absoluta do gás em contato com a fonte fria.

Suponha o funcionamento de um refrigerador doméstico (freezer) que apresenta um COP de 5,0 e a temperatura da fonte fria igual a T₁ = −10 °C.

A temperatura do gás no dissipador de calor, em kelvin, será mais próxima de

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

A temperatura T₂ do gás no lado quente, com COP = 5 e T₁ = −10 °C.

1. Temperatura absoluta

A fórmula usa temperaturas absolutas:

T_1 = -10 + 273 = 263 \text{ K}

2. Isolando T₂

5{,}0 = \frac{263}{T_2 - 263} \quad\Rightarrow\quad T_2 - 263 = \frac{263}{5} = 52{,}6

T_2 = 263 + 52{,}6 \approx 316 \text{ K}

Isso dá cerca de 43 °C, coerente com a grade quente atrás de um freezer.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Não sai de uma conta coerente com a fórmula. Seria uma temperatura de quase 400 °C no dissipador de um freezer. (6,6% marcaram)
C
Foi a mais marcada. Sai de fazer a conta em graus Celsius (−10 = 5 · (T₂ + 10) dá T₂ = −12 °C) e só no fim converter para kelvin (261 K). A fórmula do COP só vale com temperaturas absolutas: o T₁ tem de entrar como 263 K. (31,3% marcaram)
D
É só a diferença T₂ − T₁ (52,6 K). Faltou somar o T₁ para achar o T₂. (18,6% marcaram)
E
É a conta toda em Celsius (−12 °C) apresentada como kelvin. E não existe temperatura negativa na escala kelvin. (17,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 665 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 680 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 10ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram25,4%dos candidatos marcaram a B

Habilidade 23 · Competência 6Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

Como os candidatos responderam

A6,6%
B25,4% ✓ gabarito
C31,3% mais marcada
D18,6%
E17,7%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,2%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50021%
500 a 60023,3%
600 a 70034,7%
700 ou mais68,4%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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