Questão de Engenharia Mecânica · FGV TRF1 2024 (nº 56)

O conceito-chave é que a potência é a rapidez com que a energia é transferida. Aqui, toda a energia elétrica da batedeira vira calor na água (por atrito), e esse calor aumenta a temperatura. A fórmula é $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, onde $Q$ é a energia total (em Joules), $m$ é a massa, $c$ é o calor específico e $\Delta T$ é a variação de temperatura.

• (A) Incorreta: 1,0°C seria o resultado se a potência fosse de apenas 200 W (ou se o tempo fosse de 12 minutos), pois você teria $Q = 200 \times 3600 = 720.000$ J, que dividido por $180 \times 4000$ dá 1°C. A pegadinha é esquecer de converter a hora em segundos ou errar na conta da potência.
• (B) Incorreta: 2,0°C seria o resultado se a massa fosse o dobro (360 kg) ou se o calor específico fosse 8000 J/kg°C, pois $Q = 1000 \times 3600 = 3.600.000$ J, e $\Delta T = 3.600.000 / (360 \times 4000) = 2,5$°C (nem isso). A armadilha é achar que "mais água esquenta menos" sem fazer a conta exata.
• (C) Incorreta: 3,0°C seria o resultado se você usasse o tempo em minutos (60 min) em vez de segundos, pois $Q = 1000 \times 60 = 60.000$ J, e $\Delta T = 60.000 / (180 \times 4000) = 0,083$°C (não bate). A banca tenta confundir unidades de tempo.
• (D) Incorreta: 4,0°C seria o resultado se a potência fosse 800 W (ou se você dividisse por 900 em vez de 720.000), pois $\Delta T = 800 \times 3600 / (180 \times 4000) = 4$°C. A pegadinha é inverter a potência ou errar a multiplicação.
• (E) Correta: O cálculo correto é: energia total $Q = 1000 \text{ W} \times 3600 \text{ s} = 3.600.000 \text{ J}$. Aplicando na fórmula: $\Delta T = \frac{3.600.000}{180 \times 4000} = \frac{3.600.000}{720.000} = 5$°C. Exatamente o gabarito oficial.