UNEMAT 2007 (2º semestre) — questão 4 de Física
Enunciado em texto
Numa noite em que a temperatura ambiente está a 0ºC, uma pessoa dorme sob um cobertor de 3,0 cm de espessura e de condutibilidade térmica igual a 3,5x10⁻² J/m.s.ºC. A pele da pessoa está a 35 ºC. Logo, a quantidade de calor transmitida pelo cobertor durante 2 horas, por m² de superfície, será aproximadamente igual a:
(A) 2,94x10⁵ J
(B) 3,60x10⁵ J
(C) 6,60x10⁵ J
(D) 3,93x10⁵ J
(E) N.d.a.
(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2007/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: o calor que atravessa 1 m² do cobertor em 2 horas.
Passo 1 — a lei de Fourier. Na condução em regime estacionário, o fluxo de calor por uma camada é proporcional à condutibilidade k, à área A e à diferença de temperatura, e inversamente proporcional à espessura L:
Passo 2 — os dados no SI. k = 3,5 × 10⁻² J/(m·s·°C), A = 1 m², Δθ = 35 − 0 = 35 °C, L = 3,0 cm = 0,03 m e Δt = 2 h = 7200 s.
Passo 3 — a conta:
⚠️ A armadilha: deixar a espessura em centímetros (dividir por 3 em vez de 0,03) ou o tempo em horas: as potências de 10 saem completamente erradas. Outra: usar o tempo em minutos (120) em vez de segundos (7200), o que dá um valor 60 vezes menor que o certo.
A ideia em uma frase: calor conduzido = k·A·Δθ·Δt / L, sempre com tudo no SI.
Resposta: alternativa A (≈ 2,94 × 10⁵ J).
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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