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Questão 60 (CFS 1) da EEAR 2026

CFS 1 · Física: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação

– Um cubo de gelo é colocado em uma das faces de uma parede que possui 10\text{ cm} de espessura e área de 15.10^4\text{ cm}^2. Na outra face, existe uma fonte de calor. Esse cubo de gelo se funde quando absorve o calor que atravessa essa parede. Sabendo que o cubo necessita absorver 0{,}9.10^2\text{ kcal} e precisa de 600 segundos para se fundir completamente, assinale a alternativa que indica corretamente a diferença de temperatura, em ^\circ\text{C}, entre as duas faces da parede.

Considere coeficiente de condutibilidade térmica da parede k = 2{,}0.10^{-3}\text{ cal/s.cm }^\circ\text{C}.

  1. A
    3
  2. B
    5
  3. C
    7
  4. D
    8
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Resolução comentada

O calor atravessa a parede por condução, e o fluxo (potência térmica) é dado pela lei de Fourier:

\Phi=\frac{k\,A\,\Delta T}{e}

onde \Phi=Q/\Delta t é a quantidade de calor por unidade de tempo.

  1. Calor absorvido pelo gelo, em calorias: Q=0{,}9\cdot10^2\ \text{kcal}=90\ \text{kcal}=9\cdot10^4\ \text{cal}.

  2. Fluxo de calor: \Phi=\dfrac{9\cdot10^4}{600}=150\ \text{cal/s}.

  3. Isolando \Delta T:

\Delta T=\frac{\Phi\,e}{k\,A}
  1. Substituindo os valores (e=10\ \text{cm}, A=15\cdot10^4\ \text{cm}^2, k=2\cdot10^{-3}\ \text{cal/s.cm}^\circ\text{C}):
\Delta T=\frac{150\cdot10}{2\cdot10^{-3}\cdot15\cdot10^{4}}=\frac{1500}{300}=5\ ^\circ\text{C}

O denominador: 2\cdot10^{-3}\cdot15\cdot10^4=2\cdot15\cdot10=300.

A diferença de temperatura entre as faces é de 5\ ^\circ\text{C}.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANão corresponde ao cálculo correto de \Delta T=\Phi e/(kA), que dá 5 °C.
  • CValor sem base na lei de Fourier; o cálculo correto resulta em 5 °C.
  • DValor sem base na lei de Fourier; o cálculo correto resulta em 5 °C.

Assunto: Propagação de calor: condução, convecção e irradiação.

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Fonte: EEAR 2026 · CFS 1. Prova oficial ↗