Termologia no ENEM: Calorimetria, Gases e Termodinâmica

Termologia é um dos subtemas mais cobrados de Física no ENEM, englobando calorimetria, dilatação térmica, gases ideais e termodinâmica. Questões dessa área aparecem em contextos de eficiência energética, sustentabilidade e tecnologia — exatamente os temas favoritos da prova.

Temperatura e Calor

Temperatura é uma medida da agitação cinética das partículas (escala Celsius, Kelvin e Fahrenheit). Calor é energia em trânsito entre corpos com temperaturas diferentes — sempre flui do mais quente para o mais frio.

Conversões essenciais: T(K) = T(°C) + 273; T(°F) = 1,8 × T(°C) + 32

Calorimetria

Calor sensível: Q = m × c × ΔT (c = calor específico; ΔT = variação de temperatura)

Calor latente: Q = m × L (mudança de estado sem variação de temperatura — fusão e vaporização). O ENEM usa esse conceito em questões sobre evaporação, resfriamento e climatização.

Equilíbrio térmico: quando dois corpos trocam calor, Q_cedido = Q_absorvido. Resolve a maioria das questões de mistura de líquidos.

Dilatação Térmica

Sólidos, líquidos e gases se dilatam com o aumento de temperatura. O ENEM usa dilatação em contextos de engenharia (juntas de dilatação em pontes, trilhos de trem) e cotidiano (tampas de vidro, termômetros).

• Linear: ΔL = L₀ × α × ΔT
• Superficial: ΔA = A₀ × β × ΔT (β ≈ 2α)
• Volumétrica: ΔV = V₀ × γ × ΔT (γ ≈ 3α)

Gases Ideais

Lei dos Gases Ideais: PV = nRT. Para comparar dois estados do mesmo gás: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.

Casos especiais (que aparecem mais no ENEM):

• Isotérmica (T constante): P₁V₁ = P₂V₂ (Lei de Boyle)
• Isobárica (P constante): V₁/T₁ = V₂/T₂ (Lei de Charles)
• Isocórica (V constante): P₁/T₁ = P₂/T₂ (Lei de Gay-Lussac)

Termodinâmica

1ª Lei da Termodinâmica

ΔU = Q − W. A variação de energia interna de um sistema é igual ao calor absorvido menos o trabalho realizado. Conservação de energia aplicada a processos térmicos.

2ª Lei da Termodinâmica e Máquinas Térmicas

Nenhuma máquina térmica converte 100% do calor em trabalho. O rendimento é: η = W/Q_H = 1 − (Q_C/Q_H). O ENEM cobra eficiência de máquinas como motores e geladeiras, frequentemente relacionando com sustentabilidade energética.

Contextos favoritos no ENEM

• Eficiência de usinas termelétricas e motores de combustão
• Climatização e ar-condicionado (ciclo frigorífico)
• Ilhas de calor urbanas (materiais com diferentes calores específicos)
• Aquecimento solar de água
• Pressão de pneus em diferentes temperaturas