Questão 95 do ENEM 2022 — Ciências da Natureza

Para entender o motivo da recomendação da mãe, precisamos analisar como ocorre a transferência de calor entre a panela e a mão do menino.

Quando tocamos em um objeto que está a uma temperatura diferente da nossa pele, ocorre uma troca de calor. A sensação de "quente" — e, no caso de objetos muito quentes, a rapidez com que sofremos uma queimadura — não depende apenas da temperatura do objeto, mas principalmente da rapidez com que o calor é transferido para a pele.

A grandeza física que mede a facilidade com que o calor se propaga através de um material é a condutividade térmica ($k$).

Os metais são excelentes condutores de calor, ou seja, possuem alta condutividade térmica. Se o menino tocar na base de metal da panela, o calor fluirá muito rapidamente do metal para a sua mão, causando uma queimadura quase instantânea.

A madeira, por outro lado, é um isolante térmico, isto é, possui baixa condutividade térmica. Mesmo que o cabo de madeira esteja quente, o calor fluirá de forma muito mais lenta para a mão, dando tempo para que ele segure a panela sem se queimar imediatamente.

Vamos analisar por que as outras alternativas estão incorretas:

• Calor específico: Na verdade, o calor específico dos metais costuma ser menor que o da madeira. Essa propriedade indica quanto calor é necessário para variar a temperatura de uma substância, mas não determina a velocidade da transferência de calor ao toque.
• Energia interna e Temperatura: Mesmo que o metal e a madeira estivessem exatamente à mesma temperatura, o metal ainda queimaria a mão mais rápido, devido à sua alta taxa de transferência de calor.
• Coeficiente de dilatação térmica: Refere-se ao quanto o material expande ou contrai ao variar sua temperatura, não tendo relação com a transferência de calor para a mão.

Portanto, a recomendação faz sentido porque o metal apresenta maior condutividade térmica em relação à madeira.