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ENEM Natureza e Matemática 2021 – Questão 115

Ciências da Natureza / Física
     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 incrementT e da espessura d do material, sendo dada pela relação fraction numerator increment Q over denominator increment t end fraction equals space K space A fraction numerator increment T over denominator d end fraction. Em panelas com dois materiais, a taxa de  condução é dada por  fraction numerator increment Q over denominator increment t end fraction equals space A space fraction numerator increment T over denominator begin display style d subscript 1 over k subscript 1 end style space plus space begin display style d subscript 2 over k subscript 2 end style end fraction comma em que d1 e d2 são as espessuras dos dois materiais, e k1 e k2 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 1 half da espessura em cobre e 1 half 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
a) cobre-aço, alumínio e ferro.
b) alumínio, cobre-aço e ferro.
c) cobre-aço, ferro e alumínio.
d) alumínio, ferro e cobre-aço.
e) ferro, alumínio e cobre-aço.
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