Questão 52 do ENEM 2010 — Ciências da Natureza

O enunciado diz que todos os fornos operaram em potência máxima e que o objetivo era aquecer as amostras em $10\,^\circ\text{C}$. Logo, o forno mais eficiente é aquele de maior potência.

Na Física, a potência ($P$) mede a rapidez com que a energia é transferida ou transformada. Ela é a razão entre a quantidade de energia fornecida ($E$, ou $Q$ no caso de calor) e o intervalo de tempo ($\Delta t$) gasto no processo:

$P = \frac{E}{\Delta t}.$

Analisando essa relação, a potência é diretamente proporcional à energia fornecida e inversamente proporcional ao tempo gasto. Para obter o maior valor possível de potência (isto é, a maior eficiência), é preciso maximizar o numerador e minimizar o denominador da fração.

Em termos práticos, o forno mais potente é aquele capaz de fornecer a maior quantidade de energia ($E$ grande) no menor intervalo de tempo ($\Delta t$ pequeno).

Vamos analisar as alternativas com base nesse raciocínio:

• A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras: Incorreta. Fornecer muita energia não garante alta potência se o tempo gasto for muito longo.
• B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo: Incorreta. Um tempo maior ($\Delta t$ grande) diminui o valor da potência.
• C) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo: Correta. É exatamente a condição de potência máxima: maximizar a energia ($E$) e minimizar o tempo ($\Delta t$).
• D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente: Incorreta. O termo "lentamente" implica tempo maior, o que resulta em menor potência.
• E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo: Incorreta. Fornecer pouca energia (numerador pequeno) não garante a maior potência, mesmo com tempo curto.

Portanto, o forno mais eficiente é aquele que entrega mais energia no menor tempo, o que corresponde à alternativa C.