Questão 153 do ENEM 2025Matemática

ENEM 2025MatemáticaBelém

Um engenheiro foi contratado para determinar o tipo de material usado na construção das paredes de uma sala. Com base em um estudo do fluxo de calor através da parede, é possível deduzir qual é o tipo de material. Sabe-se que o fluxo de calor $q$ é igual ao produto das grandezas: constante $k$ (condutividade térmica), área da parede $A$ (na qual o calor flui por condução), variação de temperatura $\Delta T$ (variação entre temperatura externa e interna) e o inverso do comprimento $\ell$ (da espessura da parede).

Esse engenheiro fez uma medição e obteve os seguintes dados:

  • fluxo de calor $q = 400\text{ kcal/h}$;
  • área da parede $A = 10\text{ m}^2$;
  • espessura da parede $\ell = 0,2\text{ m}$;
  • variação da temperatura $\Delta T = 10\text{ }^\circ\text{C}$.

Com esses valores, determinou a condutividade térmica $k$ desse material, em $\text{kcal}/(\text{h}\cdot\text{m}\cdot^\circ\text{C})$.

O quadro apresenta cinco tipos de materiais existentes, com suas respectivas condutividades.

Tipo de material$k$
I0,25
II0,80
III1,25
IV2,00
V4,00
O material determinado pelo engenheiro para ser utilizado nas paredes foi o do tipo
A
I.
II.
Resposta correta
C
III.
D
IV.
E
V.
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos primeiro traduzir o texto do enunciado para uma equação matemática. O problema nos diz que o fluxo de calor qq é igual ao produto da constante kk, da área AA, da variação de temperatura ΔT\Delta T e do inverso da espessura \ell.

Podemos escrever isso da seguinte forma: q=kAΔT1q = k \cdot A \cdot \Delta T \cdot \frac{1}{\ell}

O que é o mesmo que: q=kAΔTq = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{\ell}

O enunciado também nos fornece os valores de todas as grandezas, exceto a constante kk, que é justamente o que precisamos descobrir para identificar o material. Os dados fornecidos são:

  • Fluxo de calor: q=400 kcal/hq = 400\text{ kcal/h}
  • Área da parede: A=10 m2A = 10\text{ m}^2
  • Espessura da parede: =0,2 m\ell = 0,2\text{ m}
  • Variação de temperatura: ΔT=10 C\Delta T = 10\text{ }^\circ\text{C}

Agora, substituímos esses valores na nossa equação: 400=k10100,2400 = \frac{k \cdot 10 \cdot 10}{0,2}

Multiplicando os valores no numerador: 400=k1000,2400 = \frac{k \cdot 100}{0,2}

Para isolar o kk, podemos passar o 0,20,2 que está dividindo para o outro lado multiplicando: 4000,2=k100400 \cdot 0,2 = k \cdot 100 80=k10080 = k \cdot 100

Agora, passamos o 100100 dividindo: k=80100k = \frac{80}{100} k=0,80 kcal/(hmC)k = 0,80\text{ kcal}/(\text{h}\cdot\text{m}\cdot^\circ\text{C})

Consultando o quadro fornecido na questão, vemos que a condutividade térmica k=0,80k = 0,80 corresponde ao material do Tipo II.

Portanto, a alternativa correta é a B.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2025 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.