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(Enem 2016) Uma liga metálica sai do forno a uma temperatura de 3 000℃ e diminui 1% de sua temperatura a cada 30 min. Use 0,477 como aproximação para log 3 e 1,041 como aproximação para log 11. O tempo decorrido, em hora, até que a liga atinja 30℃ é mais próximo de






A temperatura da liga 30 min depois dela sair do forno é t = 0,99.3000.

Após 1 hora é t = 0,99.0,99.3000

Após 1 h e 30 min é t = 0,99.0,99.0,99.3000

Então, após x intervalos de 30 min a temperatura da liga é t = 0,99x.3000






Se t = 30 então x igual à ...

\( 30 = 0,99^x.3000\), dividir os dois lados por 30



\( 1 = 0,99^x.100\)



\( {\Large{ {1} \over {100} } } = 0,99^x\), pela definição de logaritmo loga b = x ⇔ ax = b



\(\bbox[5px, border: 2px solid blue]{ log_{ {\large{0,99} } }\;{ {\Large{ {1} \over {100} } } } = x}\)   (eq1)





Nós não sabemos o valor deste log, a base tá estranha, vamos mudá-la, isso poderá nos ajudar.


Pela propriedade da mudança de base, loga b em uma nova base c é \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ log_{a}\;b = \Large{ { log_{c}\;b } \over { log_{ c }\;a } } }\)




\(log_{ {\large{0,99} } }{ {\Large{ {1} \over {100} } } } \) na base 10 é


\( log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {log\; {\LARGE{ { ({ {1} \over {100} } }) } } } \over {log\;0,99} }\)




\( log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {log\; 10^{-2} } \over {log\;0,99} }\)




\( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {log\; 10^{-2} } \over {log\;3^2.11.10^{-2}} } }\)







Pela propriedade do logaritmo da potência loga bn = nloga b


E pela propriedade logaritmo do produto loga (bc) = loga b +loga c





Nós temos que


\( log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {-2log\; 10 } \over {log\;3^2\; +log\;11\; +log\;10^{-2} } }\)




\( log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {-2log\; 10 } \over {2log\;3\; +log\;11\; -2log\;10} }\), sabendo que loga a = 1, log(3) = 0,477 e log(11) = 1,041




\( log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {-2.1 } \over {2.0,477\; +1,041\; -2.1} }\)




\( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ log_{ {\large{0,99} } }\;{\Large{ { ({ {1} \over {100} } }) } } = \Large{ {-2 } \over {-0,005} } }\)







Substituindo em eq1

\( {\Large{ {-2} \over {-0,005} } } = x\)



\( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ x = 400 }\)




1x equivale a 30 min, portanto 400x = 200 horas.




Gabarito letra d.




Por que multiplicar por 0,99 ? Se 30 min após sair do forno ela diminui a temperatura em 1%, então a temperatura final será 99% da inicial que é igual à 0,99x3000, 30 min depois a temperatura será 99% de 0,99x3000, portanto 0,99(0,99x3000) e mais 30 min depois a temperatura será 99% de 0,99x0,99x3000, portanto 0,99(0,99x0,99x3000) e assim por diante.

Por que mudei a base para 10 e não para um outro valor qualquer ? Porque a questão me deu alguns valores de log na base 10, eu poderei utilizá-los para resolver a questão, com outra base eu não poderia utilizá-los.


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