EEAR 2026 (CFS 1) — questão 57 de Física

Gabarito BTermologia — condução de calor (lei de Fourier)Exame de Admissão ao CFS 1/2026 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 57 de Física do EEAR 2026 (CFS 1)

Enunciado em texto

Um cubo de gelo é colocado em uma das faces de uma parede que possui 10 cm de espessura e área de 15.104 cm215.10^{4}\ \text{cm}^2. Na outra face, existe uma fonte de calor. Esse cubo de gelo se funde quando absorve o calor que atravessa essa parede. Sabendo que o cubo necessita absorver 0,9.1020{,}9.10^{2} kcal e precisa de 600 segundos para se fundir completamente, assinale a alternativa que indica corretamente a diferença de temperatura, em °C, entre as duas faces da parede.

Considere coeficiente de condutibilidade térmica da parede k=2,0.10−3 cal/s.cm ∘Ck = 2{,}0.10^{-3}\ \text{cal/s.cm}\ {}^{\circ}\text{C}.

a) 3

b) 5

c) 7

d) 8

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2026 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: a diferença de temperatura entre as faces, sabendo quanto calor atravessa a parede e em quanto tempo.

Passo 1 — o fluxo de calor. O calor em cal (porque k está em cal): 0,9×1020{,}9 \times 10^2 kcal = 90 kcal = 90 000 cal.

Φ=QΔt=90 000600=150 cal/s\Phi = \frac{Q}{\Delta t} = \frac{90\,000}{600} = 150\ \text{cal/s}

Passo 2 — lei de Fourier. Na condução por uma parede, o fluxo é proporcional à área e à diferença de temperatura, e inversamente proporcional à espessura:

Φ=k A ΔTL  ⇒  ΔT=Φ Lk A\Phi = \frac{k\,A\,\Delta T}{L} \;\Rightarrow\; \Delta T = \frac{\Phi\,L}{k\,A}

ΔT=150×102×10−3×15×104\Delta T = \frac{150 \times 10}{2 \times 10^{-3} \times 15 \times 10^{4}}

ΔT=1 500300=5 ∘C\Delta T = \frac{1\,500}{300} = 5\ {}^{\circ}\text{C}

Conferindo as unidades: com k em cal/(s·cm·°C), A em cm² e L em cm, o resultado sai em °C. Tudo já está em cm: não é preciso converter.

⚠️ A armadilha: deixar o calor em kcal com k em cal: dá 0,005 °C, sem sentido. Antes de aplicar a fórmula, ponha calor e k na mesma unidade.

A ideia em uma frase: na condução, Φ = kAΔT/L: mais área e mais diferença de temperatura passam mais calor; mais espessura passa menos.

Resposta: alternativa B (5 °C).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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