Ano 2019#ciencias-natureza

Sobre o tema

A questão aborda o conceito de condutividade térmica e sua aplicação em recipientes isolantes térmicos. O objetivo é avaliar a qualidade de dois recipientes, A e B, com dimensões diferentes, mas com faces de mesma espessura, e comparar suas condutividades térmicas com base na quantidade de gelo fundido em cada um deles após um intervalo de tempo. Isso envolve entender como a troca de calor é influenciada pela condutividade térmica, área interna das faces do recipiente e diferença de temperatura.

Tópicos relacionados

  • Condutividade térmica
  • Trocas de calor
  • Isolamento térmico
  • Física térmica

Enunciado

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

Alternativas

  • A)

    0,50.

  • B)

    0,67.

  • C)

    0,75.

  • D)

    1,33.

  • E)

    2,00.

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Perguntas frequentes

O que é condutividade térmica?

A condutividade térmica é uma propriedade física que mede a capacidade de um material de conduzir calor. Quanto maior a condutividade térmica de um material, mais facilmente ele conduz calor.

Por que a troca de calor é importante em recipientes isolantes térmicos?

A troca de calor é importante em recipientes isolantes térmicos porque influencia diretamente na capacidade do recipiente de manter a temperatura interna estável, seja quente ou fria, por um período de tempo mais longo.

Como a área interna das faces do recipiente afeta a troca de calor?

A troca de calor é proporcional à área interna das faces do recipiente. Isso significa que quanto maior a área interna das faces em contato com o ambiente interno e externo, maior será a troca de calor.

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