Questão 115 do Enem 2025 PPL: a energia do apoio elétrico do aquecedor solar

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

Nos outros cadernos: amarelo 107 · cinza 118 · verde 110

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C 4,7 × 10³ Wh.

O manual de uso e instalação de um aquecedor solar traz, entre outras, as seguintes informações:


Volume do reservatório	400 L
Potência de apoio elétrico	2 000 W
Tensão	220 V
Corrente	9,5 A
Disjuntor	12,0 A

A potência de apoio refere-se à potência de um resistor, instalado no interior do reservatório, que serve para aquecer a água nos dias nublados e chuvosos. Considere que esse resistor é acionado quando a água atinge uma temperatura de 25 °C e é desligado quando a temperatura atinge 35 °C. Considere o calor específico da água igual a 1 000 cal·kg⁻¹·°C⁻¹, 1 cal igual a 4,2 joules e a densidade da água equivalente a 1 kg·L⁻¹.

Com o reservatório cheio, a quantidade de energia dissipada nesse resistor, em watt-hora, é mais próxima de

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Resolução comentada

O que a questão pede

A energia, em watt-hora, para aquecer a água do reservatório de 25 °C a 35 °C.

1. Calor necessário

400 L de água = 400 kg:

Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 400 \cdot 1\,000 \cdot 10 = 4 \times 10^6 \text{ cal}

2. Em joules

4 \times 10^6 \cdot 4{,}2 = 1{,}68 \times 10^7 \text{ J}

3. Em watt-hora

1 Wh é a energia de 1 W durante 1 h = 3 600 J:

\frac{1{,}68 \times 10^7}{3\,600} \approx 4\,667 \text{ Wh} \approx 4{,}7 \times 10^3 \text{ Wh}

(Com 2 000 W, o resistor leva cerca de 2 h 20 min para fornecer essa energia.)

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Sai de dividir as calorias por 3 600 sem converter para joules: 4 × 10⁶ ÷ 3 600 ≈ 1,1 × 10³. Para chegar a Wh, é preciso primeiro passar para joules (× 4,2). (8,6% marcaram)
B
É a potência do resistor funcionando por 1 hora. Não há nada no enunciado dizendo que ele funciona uma hora: o tempo depende da energia necessária. (20,2% marcaram)
D
Foi a segunda mais marcada. Não sai de uma conversão coerente: a energia é 1,68 × 10⁷ J, que dá cerca de 4,7 × 10³ Wh. (26,6% marcaram)
E
É a energia em joules (1,68 × 10⁷ J), sem converter para watt-hora. (14,9% 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 TRIDifícilParâmetro B: 740 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 4ª 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.

Acertaram29,5%dos candidatos marcaram a C

Habilidade 6 · Competência 2Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.

Como os candidatos responderam

A8,6%
B20,2%
C29,5% ✓ gabarito
D26,6%
E14,9%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50027,5%
500 a 60030,4%
600 a 70028,7%
700 ou mais47,4%

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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