Transferência de calor - Unicamp - Fisica Passo a Passo

UNICAMP 2019 - 1ª Fase - Questão 4

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 = 2 m² , 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. 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 (Φ), por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por Φ=𝑘𝐴 (𝑇_𝐴−𝑇_𝐵)/𝑑, em que 𝑘=0,6 W/(m×°C) é a condutividade térmica da água. Assim, a razão (𝑇_𝐴−𝑇_𝐵)/𝑑 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, Φ é igual a
a) 0,03 W.
b) 0,05 W.
c) 0,40 W.
d) 1,20 W.