Questão FC278415
Os cometas são geralmente formados por gases e gelos solidificados que envolvem um núcleo metálico ou rochoso. Ao se aproximar do Sol, o cometa passa a exibir uma cauda longa e bri
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2019
Os cometas são geralmente formados por gases e gelos solidificados que envolvem um núcleo metálico ou rochoso. Ao se aproximar do Sol, o cometa passa a exibir uma cauda longa e brilhante, que surge em razão da evaporação de sua superfície quando exposta ao calor do Sol. A figura a seguir representa um cometa no formato esférico, com diâmetro sólido total D de 1.000 m. O núcleo metálico interno tem diâmetro Di de 400 m e é coberto por uma mistura de gelo composto de vários elementos leves em estado sólido. A massa de gelo corresponde a 36% da massa total do cometa. Nas condições às quais esse cometa está submetido, o gelo vai diretamente para o estado gasoso à temperatura de 14 K.
Tendo como referência essas informações, julgue o item a seguir.
Se a massa do gelo evaporar de forma homogênea, o fluxo de calor entre o núcleo metálico e a superfície do cometa permanecerá constante.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é errada porque o fluxo de calor entre o núcleo e a superfície não depende apenas da massa evaporada ser homogeneamente removida, mas das propriedades e da geometria do caminho térmico. Pela Lei de Fourier em forma simplificada: \( \Phi = \dfrac{k\,A\,\Delta T}{d} \).
Durante a evaporação o espessamento da camada de gelo diminui (o comprimento de condução \(d\) varia) e a área efetiva de transferência \(A\) (proporcional ao raio ao quadrado) também muda. Além disso, \(k\) pode alterar-se com a composição e a porosidade do gelo, e a diferença térmica \(\Delta T\) na prática varia devido ao aquecimento solar e ao consumo de energia pelo calor latente.
Portanto, mesmo com evaporação uniforme, múltiplos parâmetros mudam com o tempo, fazendo com que o fluxo de calor não permaneça constante.
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