(SÍRIO LIBANÊS 2025) - QUESTÃO

Nanopartículas especiais, incorporadas dentro de fibras têxteis, permitiram fabricar um tecido que se aquece drasticamente ao ser exposto ao Sol, muito mais do que seria de se esperar apenas pelo efeito termossolar comum. Esse novo tecido incorpora nanopartículas de um polímero condutor que podem se aquecer de até 30 ºC quando expostas à luz solar. E esse ganho de temperatura ocorre muito rapidamente, em cerca de apenas 10 minutos. 

(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) 

Considere que um tecido com essas fibras têxteis tenha massa de 300 g e que seu calor específico seja 1 000 J/(kg.ºC). Nessa situação, a potência térmica absorvida por esse tecido, para que sua temperatura se eleve 30 ºC em 10 minutos, é de

a) 15 W. 

b) 20 W. 

c) 10 W.

d) 25 W. 

e) 30 W.

Vamos calcular passo a passo:

Dados:

• Massa: $m=300g=\mathrm{0,3}kg$
• Calor específico: $c = 1000\,J/(kg\cdot ºC)$
  
• Variação de temperatura: $\Delta T = 30\,ºC$
  
• Tempo: $t = 10\,min = 600\,s$
  

1. Calor absorvido:

$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$
$$Q = 0{,}3 \cdot 1000 \cdot 30 = 9000\,J$$

2. Potência térmica:

$$P = \frac{Q}{t} = \frac{9000}{600} = 15\,W$$