Em um experimento sobre condutividade térmica dos metais uma barra metálica homogênea e de área de secção transversal uniforme, isolada termicamente do meio externo, foi colocada entre duas fontes a temperaturas diferentes (TA e TB). Dois termômetros foram colocados de forma a medirem a temperatura da barra em dois pontos diferentes e estabilizaram seus valores naqueles mostrados na figura abaixo.
A temperatura das fontes (TA e TB) são, respectivamente:
- A) 90ºC e 20ºC
- B) 125ºC e 5ºC
- C) 120ºC e 16,6ºC
- D) 95ºC e 5ºC
- E) 20ºC e 90ºC
Resposta:
A resposta correta é a letra D) 95°C e 5°C.
Para entender por que essa é a resposta correta, precisamos analisar o experimento em questão. Temos uma barra metálica homogênea e de área de seção transversal uniforme, isolada termicamente do meio externo, colocada entre duas fontes a temperaturas diferentes (TA e TB). Dois termômetros foram colocados de forma a medir a temperatura da barra em dois pontos diferentes e estabilizaram seus valores naqueles mostrados na figura.
Aqui, é importante lembrar que a condutividade térmica é a capacidade de um material de conduzir calor. Quanto maior a condutividade térmica, mais rápido o calor é transmitido pelo material. No caso da barra metálica, a condutividade térmica é uniforme em toda a sua extensão.
Quando a barra é colocada entre as duas fontes a temperaturas diferentes, o calor flui da fonte mais quente (TB) para a fonte mais fria (TA) através da barra. Isso faz com que a temperatura da barra varie ao longo de sua extensão. Os termômetros medem a temperatura da barra em dois pontos diferentes, que são afetados pelas temperaturas das fontes.
Agora, vamos analisar as opções de resposta:
- A) 90°C e 20°C: Essa opção não é possível, pois a temperatura da fonte TB é maior que a temperatura da fonte TA.
- B) 125°C e 5°C: Essa opção também não é possível, pois a temperatura da fonte TB é maior que a temperatura da fonte TA.
- C) 120°C e 16,6°C: Essa opção não é a correta, pois a temperatura da fonte TB é maior que a temperatura da fonte TA.
- D) 95°C e 5°C: Essa é a opção correta, pois a temperatura da barra em um dos pontos é 95°C, que é uma temperatura intermediária entre as fontes TA e TB. Além disso, a temperatura da barra no outro ponto é 5°C, que é uma temperatura próxima à temperatura da fonte TA.
- E) 20°C e 90°C: Essa opção não é possível, pois a temperatura da fonte TB é maior que a temperatura da fonte TA.
Portanto, a resposta correta é a letra D) 95°C e 5°C, pois essas são as temperaturas medidas nos dois pontos da barra metálica.
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