Questão 18 do ENEM 2009 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar os dois problemas práticos apresentados no enunciado: escolher os aparelhos adequados para resfriar o ambiente e dimensionar a fiação elétrica com segurança.

Primeiro, o texto menciona que o auditório terá uma lotação máxima de $40$ pessoas e que cada uma delas produz uma quantidade média de calor. Para que a temperatura interna se mantenha agradável e constante, os aparelhos de ar-condicionado precisam ser capazes de retirar do ambiente todo esse calor gerado, além do calor que entra pelas paredes e janelas. A grandeza física que indica a quantidade de calor que um aparelho consegue remover por unidade de tempo é a capacidade de refrigeração, medida em $\text{kW}$ ou $\text{BTU/h}$. Portanto, para saber quantos e quais aparelhos comprar, essa é a informação essencial.

Em segundo lugar, o problema pede para determinarmos a espessura da fiação do circuito elétrico. Na eletrodinâmica, sabemos que a passagem de energia elétrica por um condutor gera calor devido ao Efeito Joule. Se um fio for muito fino para a quantidade de elétrons que passa por ele, ele pode superaquecer, derreter o isolamento e até causar um incêndio. A grandeza que mede o fluxo de carga elétrica e que dita a espessura (bitola) necessária para o fio é a corrente elétrica, medida em amperes ($\text{A}$). Logo, para dimensionar a fiação de forma segura, precisamos olhar para a corrente elétrica exigida pelo aparelho no ciclo frio.

Analisando as outras grandezas da tabela:

• A potência ($\text{W}$) indica o consumo de energia elétrica, o que é importante para calcular o gasto na conta de luz, mas não é o dado direto para dimensionar a fiação (embora esteja relacionada à corrente).
• A eficiência energética ($\text{COP}$) mostra a relação entre o calor retirado e a energia consumida, servindo para comparar qual aparelho é mais econômico.
• A vazão de ar ($\text{m}^3/\text{h}$) indica o volume de ar movimentado, o que afeta a ventilação, mas não a capacidade total de retirar calor.
• A frequência ($\text{Hz}$) é uma característica da rede elétrica local (no Brasil, geralmente $60\text{ Hz}$) e não muda a escolha do aparelho ou da fiação.

Dessa forma, as informações estritamente essenciais para atender aos dois requisitos do enunciado são a capacidade de refrigeração e a corrente elétrica.