Questão 115 da prova azul do segundo dia do Enem 2021

Na montagem de uma cozinha para um restaurante, a escolha do material correto para as panelas é importante, pois a panela que conduz mais calor é capaz de cozinhar os alimentos mais rapidamente e, com isso, há economia de gás. A taxa de condução do calor depende da condutividade k do material da sua área A, da diferença de temperatura T e da espessura d do material, sendo dada pela relação . Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por , em que  e  são as espessuras dos dois materiais, e  e  são as condutividades de cada material. Os materiais mais comuns no mercado para panelas são o alumínio (k = 20 W/m K), o ferro (k = 8 W/m K) e ao aço (k = 5 W/m K) combinado com o cobre (k = 40 W/m K).

Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio e uma composta de  da espessura em cobre e  da espessura em aço, todas com a mesma espessura total e com a mesma área de fundo.

A ordem crescente da mais econômica para a menos econômica é

  1. cobre-aço, alumínio e ferro.
  2. alumínio, cobre-aço e ferro
  3. cobre-aço, ferro e alumínio
  4. alumínio, ferro e cobre-aço
  5. ferro, alumínio e cobre-aço

Comentário da questão

A ordem crescente de economia de energia consiste em ordenar a opção com maior taxa de condução de calor. Calculando os três casos:

Caso 1: Panela de Ferro.

 

Caso 2: Panela de Alumínio.

 

Caso 3: Panela metade Cobre e metade Aço.

Na ordem, ficamos com: Alumínio, Cobre-Aço, Ferro.

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Gabarito da questão

Opção B

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