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UNICAMP 2019 – Questão 42

Ciências da Natureza / Física
Leve em conta ainda os dados mostrados no gráfico da questão anterior, referentes à temperatura da água (T) em função da profundidade (d). Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área A = 2m2, a face superior está na superfície a uma temperatura constante TA e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante TB, como mostra a figura a seguir.
Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função de d, de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo open parentheses capital phi close parentheses, por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por capital phi= kA fraction numerator straight T subscript straight A minus straight T subscript straight B over denominator straight d end fraction, em que k = 0,6 fraction numerator W over denominator m space x º C end fraction é a condutividade térmica da água. Assim, a razão fraction numerator T subscript A space minus space T subscript B over denominator d end fraction é constante para todos os pontos da região de queda linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado. Utilizando as temperaturas da água na superfície e na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d, é igual a
a) 0,03 W.
b) 0,05 W.
c) 0,40 W.
d) 1,20 W.

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