Unicamp 2019 – 1ª Fase – Q.42

Texto comum às questões 40, 41 e 42.

Drones vêm sendo utilizados por empresas americanas para monitorar o ambiente subaquático. Esses drones podem substituir mergulhadores, sendo capazes de realizar mergulhos de até cinquenta metros de profundidade e operar por até duas horas e meia.

Leve em conta ainda os dados mostrados no gráfico da questão anterior, referentes à temperatura da água (T) em função da profundidade (d). Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área $$A = 2\,m^{2}$$, a face superior está na superfície a uma temperatura constante $$T_{A}$$ e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante $$T_{B}$$, como mostra a figura a seguir. Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função de d, de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo ($$\Phi$$), por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por $$\Phi = kA\frac{T_{A} – T_{B}}{d}$$, em que $$k = 0,6\, \frac{W}{m\cdot ^{\circ} C}$$ é a condutividade térmica da água. Assim, a razão $$\frac{T_{A} – T_{B}}{d}$$ é constante para todos os pontos da região de queda linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado. Utilizando as temperaturas da água na superfície e na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d, $$\Phi$$ é igual a

a) 0,03 W.
b) 0,05 W.
c) 0,40 W.
d) 1,20 W.

Solução: