Magna Concursos
2332309 Ano: 2021
Disciplina: Física
Banca: ENEM
Orgão: ENEM
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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, de sua área A, da diferença de temperatura !$ \Delta T !$ e da espessura d do material, sendo dada pela relação !$ {\large{\Delta Q \over \Delta t}}=k\, A {\large{\Delta T \over d}} !$. Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por !$ {\large{\Delta Q \over \Delta t}}=A {\large{\Delta T \over \large{d_1 \over k_1}+\large{d_2 \over k_2}}} !$, em que !$ d_1 !$ e !$ d_2 !$ são as espessuras dos dois materiais, e !$ k_1 !$ e !$ k_2 !$ 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 o 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 !$ \large{1 \over 2} !$ da espessura em cobre e !$ \large{1 \over 2} !$ 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

 

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