Questão 106 — ENEM 2025 PPLCaderno azul · 2º Dia
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:
COP = T₁ / (T₂ − T₁), 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
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias: Física → termodinâmica; COP do refrigerador
- Nível: Médio
- Gabarito: B
Passo 1 — Leitura
- Comando: "Qual T₂ (reservatório quente) em K?"
- Dados: COP = 5; T₁ = −10 °C = 263 K.
Passo 2 — Conceitos
- COP = T₁/(T₂ − T₁).
- Converter Celsius → Kelvin: T₁ = 273 − 10 = 263 K.
Passo 3 — Decodificação
- Aplicando: 5 = 263/(T₂ − 263) → T₂ − 263 = 263/5 = 52,6 → T₂ = 315,6 ≈ 316 K.
Passo 4 — Resolução
T₂ ≈ 316 K = B.
Passo 5 — Análise
A) 658 K. ❌ Dobraria o resultado.
B) 316 K. ✅ 263 + 52,6.
C) 261 K. ❌ Menor que T₁.
D) 53 K. ❌ É apenas (T₂−T₁).
E) −12 K. ❌ Negativa em Kelvin é impossível.
Gabarito: B
Passo 6 — Dica
- Padrão: sempre converter para Kelvin antes do COP.
- Conexões: refrigerador; máquina térmica; 2ª lei.