Questão FC278343
A figura a seguir representa um modelo de boia esférica flexível, inicialmente de diâmetro D1, em equilíbrio estático a uma profundidade H1 abaixo de uma coluna de água. A esfera é
Fluidostática
CEBRASPE (CESPE) · 2021
A figura a seguir representa um modelo de boia esférica flexível, inicialmente de diâmetro D1, em equilíbrio estático a uma profundidade H1 abaixo de uma coluna de água. A esfera é preenchida com substâncias que, ao reagirem, geram calor e gases que se expandem, o que aumenta o diâmetro da boia para D2 e a faz ascender na coluna de fluido.
A partir das informações apresentadas, julgue o item seguinte, considerando as condições como ideais.
Se a razão D1/D2 for igual a 1/3, o fluxo de calor através da boia expandida será superior a oito vezes o fluxo térmico através da boia antes da reação, mantidas as outras condições de temperatura, condutividade térmica e espessura.
Mostrar resposta e comentário
Gabarito
Certo
Comentário do professor
A afirmação é correta porque, mantendo k, espessura e ΔT constantes, o fluxo de calor segue a lei de condução \(Q=\dfrac{kA\Delta T}{d}\), logo \(Q\propto A\).
A área da esfera é \(A=4\pi r^2\). Como \(r=D/2\), tem-se \(A=\pi D^2\), de modo que a razão entre fluxos é \(\dfrac{Q_2}{Q_1}=\dfrac{A_2}{A_1}=\left(\dfrac{D_2}{D_1}\right)^2.\)
Se \(\dfrac{D_1}{D_2}=\tfrac{1}{3}\), então \(\dfrac{D_2}{D_1}=3\) e \(\dfrac{Q_2}{Q_1}=3^2=9\). Como 9 é maior que 8, o fluxo através da boia expandida será superior a oito vezes o fluxo inicial.
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em