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Questão 107

O objetivo de recipientes isolantes térmicos é minimizar as trocas de calor com o ambiente externo. Essa troca de calor é proporcional à condutividade térmica k e à área interna das faces do recipiente, bem como à diferença de temperatura entre o ambiente externo e o interior do recipiente, além de ser inversamente proporcional à espessura das faces.

A fim de avaliar a qualidade de dois recipientes A (40 cm x 40 cm x 40 cm) e B (60 cm x 40 cm x 40 cm) de faces de mesma espessura, uma estudante compara suas condutividades térmicas kA e kB. Para isso suspende, dentro de cada recipiente, blocos idênticos de gelo a 0°C, de modo que suas superfícies estejam em contato apenas com o ar. Após um intervalo de tempo, ela abre os recipientes enquanto ambos ainda contêm um pouco de gelo e verifica que a massa de gelo que se fundiu no recipiente B foi o dobro da que se fundiu no recipiente A.

A razão kA/kB é mais próxima de

  1. 0,50.
  2. 0,67.
  3. 0,75.
  4. 1,33.
  5. 2,00.

Comentário da questão

O enunciado da questão enunciou a equação do fluxo de calor, que pode ser matematizada como:

 

Φ = K.A.ΔT/d

Pela descrição que temos no enunciado, podemos dizer que:

ΦB=2ΦA

KB.AB.ΔT/dB = 2.KA.AA.ΔT/dA

 

Como a variação de temperatura e a espessura são iguais, podemos simplificar a expressão:

KB.AB=2.KA.AA

KA / KB=(60.40+60.40+40.40) / 2.(40.40+40.40+40.40)=0,67

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Gabarito da questão

Opção B

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Assunto