Concurso Público CNU 2024 - Bloco 8 - 7° Simulado

Questão 08

Alberto coloca 1 litro de água para ferver no fogão. A água, que está inicialmente a 22ºC, esquenta 5 graus a cada minuto. Qual a função que descreve a temperatura T da água (em ), em função do tempo t (em minutos), até a fervura, a 100ºC?

A T(t) = 22 + 5t, onde t ∈ R

B T(t) = 22 + 5t, onde 0 ≤ t ≤ 15,6

C T(t) = 22t + 5, onde 0 ≤ t ≤ 20

D T(t) = 22t + 5, onde 0 ≤ t ≤ 15,6

E T(t) = 22 + 5t, onde 22 ≤ t ≤ 100

Comentários:

Graficamente, temos o seguinte. A água parte da temperatura T = 22 °C e chega até T = 100 °C num certo tempo t.

Essa é uma questão que podemos resolver usando equação de 1º grau. As próprias alternativas do exercício são opções de equação de primeiro grau. A fórmula geral de equação de primeiro grau é:

y = a.x + b

A letra y representa a variável do eixo vertical ( T -> temperatura) e a letra x representa a variável do eixo horizontal (t -> tempo).

Já que a temperatura aumenta 5 °C a cada 1 minuto, vamos entender o que acontece vendo de minutos em minuto:

Acima percebemos que a temperatura 5 °C multiplicada por um certo tempo nos mostra como a temperatura aumenta conforme o tempo passa.

Como a temperatura parte de um valor inicial, ela será nosso valor b. Veja que b é uma constante e vale 22 °C. Substituindo na fórmula, temos:

O exercício nos pede para analisar até a temperatura chega em 100 °C então vamos substituir em nossa fórmula encontrada para descobrir quanto tempo é necessário para a água atingir 100 °C.

E o intervalo de tempo que usaremos é

Esses símbolos nos indicam que o tempo a ser considerado se inicia em 0 minutos e vai até o limite de 15,6 minutos.

Talvez você pense que a letra a) pode ser a resposta. Aqui vai entrar um pouquinho de física e química na jogada mas é simples e interessante. Prometo!

Considerando estamos ao nível do mar, nas CNTP, a água tem a temperatura elevada até 100 °C e não passa disso mesmo que deixemos mais tempo fervendo, ou seja, depois de 15,6 min a água não eleva a temperatura, ficando constante em 100 °C, pois depois disso, ela entra em estado de vaporização e todo o calor que recebe serve para passar do estado líquido para o gasoso.

Graficamente, teremos isso acontecendo:

Resposta:

B