Questão 90 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos entender como funciona o experimento descrito e qual é o princípio físico por trás dele.

O técnico quer descobrir a quantidade de calor liberada pela queima de um alimento. Para isso, ele usa um método indireto: transfere todo esse calor para uma quantidade de água e mede o quanto a água esquentou. Esse é o princípio básico da calorimetria.

Quando a água recebe calor, sua temperatura aumenta. A relação entre a quantidade de calor recebida ($Q$) e a variação de temperatura ($\Delta T$) é dada pela equação fundamental da calorimetria (ou equação do calor sensível):

$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

Onde:

• $Q$ é a quantidade de calor absorvida pela água;
• $m$ é a massa da água;
• $c$ é o calor específico da água (uma constante conhecida);
• $\Delta T$ é a variação de temperatura da água (temperatura final menos temperatura inicial).

O enunciado nos diz que o técnico utilizou uma "massa conhecida de água", ou seja, o valor de $m$ já está determinado. Como $c$ é uma constante tabelada, a única variável que o técnico precisa descobrir durante o experimento para conseguir calcular $Q$ é a variação de temperatura ($\Delta T$).

Para encontrar o $\Delta T$, é estritamente necessário medir a temperatura da água antes de queimar o alimento e logo após a queima. O instrumento projetado especificamente para medir a temperatura de um corpo é o termômetro.

Vamos analisar rapidamente por que as outras alternativas estão incorretas:

• Cronômetro: mede o tempo, o que não é necessário para a fórmula do calor sensível.
• Dinamômetro: mede força (como o peso), não tendo utilidade neste cálculo térmico.
• Radiômetro: mede a potência da radiação eletromagnética, não a temperatura da água.
• Potenciômetro: é um componente elétrico que atua como resistor variável ou mede diferença de potencial, sem relação com o experimento descrito.

Portanto, sem um termômetro, seria impossível determinar o quanto a água esquentou e, consequentemente, calcular o valor calórico do alimento.