O objetivo de recipientes isolantes térmicos é minimizar as trocas de calor com o ambiente externo. Essa troca de calor é proporcional à condutividade térmica k e à área interna das faces do recipiente, bem como à diferença de temperatura entre o ambiente externo e o interior do recipiente, além de ser inversamente proporcional à espessura das faces.
A fim de avaliar a qualidade de dois recipientes A (40 cm x 40 cm x 40 cm) e B (60 cm x 40 cm x 40 cm) de faces de mesma espessura, uma estudante compara suas condutividades térmicas kA e kB. Para isso suspende, dentro de cada recipiente, blocos idênticos de gelo a 0 ºC, de modo que suas superfícies estejam em contato apenas com o ar. Após um intervalo de tempo, ela abre os recipientes enquanto ambos ainda contêm um pouco de gelo e verifica que a massa de gelo que se fundiu no recipiente B foi o dobro da que se fundiu no recipiente A.
A razão \(\frac{k_A}{k_B}\) é mais próxima de
- A
0,50.
- B
0,67.
gabarito - C
0,75
- D
1,33.
- E
2,00.
Resolução
A fórmula utilizada nessa questão de calorimetria é: Φ = K.A.ΔT/d. De acordo com enunciado, temos que:
AA = 9600 cm²
Ab = 2.160.40 + 60 . 40 + 40.40)
Ab = 12800cm²
Portanto, agora:
K = m.l.e / a.Δ0.Δt
Ka/Kb = Ma.L.ea / Aa. AФa. Δta / Mb . L . eb / Ab.Δ0B. ΔTb.
Ka/Kb = Ma / 9600 / 2.Ma / 12800.
Ka / Kb = 1/9600 . 12800/2
Ka/Kb = 0,67.