Questão 117 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Para descobrir a carga elétrica armazenada pelo desfibrilador, precisamos relacionar as grandezas do enunciado. Sobre o capacitor sabemos:

• Capacitância ($C$): $70\ \mu\text{F}$
• Tensão ($V$): $2.500 \text{ V}$
• Energia armazenada ($E$): cerca de $220 \text{ J}$

O prefixo "micro" ($\mu$) vale $10^{-6}$. Então, em farads (unidade do SI), a capacitância é $C = 70 \times 10^{-6} \text{ F}$.

A relação fundamental do capacitor diz que a carga ($Q$) é diretamente proporcional à tensão ($V$), sendo a capacitância a constante de proporcionalidade: $Q = C \cdot V$

Repare que a energia armazenada ($220 \text{ J}$) é um distrator: é um dado extra que não precisamos usar para achar a carga diretamente.

Substituindo os valores: $Q = 70 \times 10^{-6} \cdot 2.500$

Escrevendo $2.500 = 25 \times 10^{2}$ para facilitar: $Q = 70 \times 10^{-6} \cdot 25 \times 10^{2}$ $Q = (70 \cdot 25) \times 10^{-6+2}$ $Q = 1.750 \times 10^{-4} \text{ C}$

Andando com a vírgula quatro casas para a esquerda (expoente $-4$): $Q = 0,175 \text{ C}$

Assim, a carga armazenada pelo desfibrilador é de $0,175 \text{ C}$.

A resposta correta é a alternativa C.