Dois grandes recipientes, com temperaturas inicialmente distintas, devem ser colocados em contato térmico através de uma ponte metálica. Para tal ponte, se dispõe de 2 cilindros de área A e comprimento L: um com condutividade térmica , o outro com . São estudados os 3 casos abaixo, sempre colocando as bases do cilindros em contato com os recipientes:

(I) só se usa um cilindro, o de condutividade menor.

(II) os dois cilindros lado a lado, mas sem encostar um no outro;

(III) os recipientes são afastados e coloca-se os dois cilindros em série (um após o outro);

Qual a ordenação correta para as taxas de condução de calor?

Escolha uma opção:

Na primeira situação se usa apenas um cilindro, de condutividade menor, então a taxa de transferência de calor é:

Para facilitar nossa vida futura, vou chamar de , então fica:

Na segunda situação temos que os cilindros são colocados em paralelo. Quando temos associação em paralelo, a taxa de transferência de calor é:

Como as áreas são iguais e , a taxa para essa segunda situação fica:

E na terceira situação os cilindros são colocados em série. A taxa de transmissão para essa configuração é:

Os comprimentos dos cilindros são iguais, então temos:

Agora precisamos arrumar um pouco essa expressão:

Agora juntando todos os resultados temos o seguinte:

Então a ordem das taxas é:

Tranqüilo? Espero ter ajudado!

Analisando as alternativas, a correta é a (d).