Hora do Simulado

Questão 129

ENEM 2022, Ciências da Natureza Dificuldade: Média Favoritar

A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados:

Densidade \left(\dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}\right) Calor específico \left(\dfrac{\text{J}}{\text{g}\,^{\circ}\text{C}}\right)
Água 1 000 4,2
Concreto 2 500 0,8

ROMERO, M. A. B. et al. Mudanças climáticas e ilhas de calor urbanas. Brasília: UnB; ETB, 2019 (adaptado).

A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Com a mesma energia e o mesmo volume, ΔT é inversamente proporcional a densidade × calor específico: 4 200 ÷ 2 000 = 2,1.

Gabarito oficial: alternativa B.

Resolução

A questão pede a razão entre as variações de temperatura do concreto e da água.

As duas áreas recebem a mesma energia Q e têm o mesmo volume V. Pela calorimetria, Q = m c \Delta T = d V c \Delta T, então \Delta T = \dfrac{Q}{d V c}. A razão é:

\dfrac{\Delta T_{\text{concreto}}}{\Delta T_{\text{água}}} = \dfrac{d_{\text{água}} \cdot c_{\text{água}}}{d_{\text{concreto}} \cdot c_{\text{concreto}}} = \dfrac{1\,000 \cdot 4{,}2}{2\,500 \cdot 0{,}8} = \dfrac{4\,200}{2\,000} = 2{,}1.

Alternativas

  • A) Errada. Considera variações iguais.
  • B) Correta. O concreto esquenta cerca de 2,1 vezes mais.
  • C) Errada. Usa só a razão das densidades.
  • D) Errada. Usa só a razão dos calores específicos: \dfrac{4{,}2}{0{,}8}.
  • E) Errada. Multiplica as razões em vez de compensá-las: 2{,}5 \cdot 5{,}25.

Logo, a resposta é a alternativa B.

Fonte: INEP/MEC.

Outras questões de Ciências da Natureza