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(CESGRANRIO/2012 - Adaptada) A transferência de calor é um fenômeno essencial na física e na engenharia, e sua compreensão é fundamental em uma var...

(CESGRANRIO/2012 - Adaptada) A transferência de calor é um fenômeno essencial na física e na engenharia, e sua compreensão é fundamental em uma variedade de aplicações práticas. Nesse contexto, duas placas quadradas, de lado L=20 cm, de materiais distintos e espessuras idênticas d1 = d2 = 5,0 cm, estão coladas como na figura apresentada a seguir. As condutividades térmicas são k1 = 10 W/(m.K) e K2 = 100 W/(m.K), e as temperaturas nas extremidades livres são T1 = 630 K (na placa 1) e T2 = 300 K (na placa 2). A temperatura de equilíbrio T da interface entre materiais, em K, é: 600. 465. 300. 630. 330.

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Para calcular a temperatura de equilíbrio T da interface entre materiais, podemos utilizar a Lei de Fourier da condução de calor, que relaciona a taxa de transferência de calor com a área de transferência, a diferença de temperatura e a condutividade térmica do material. Assim, podemos escrever: q = (k1 * A * (T1 - T) / d1) = (k2 * A * (T - T2) / d2) Onde q é a taxa de transferência de calor, A é a área de transferência (igual ao lado ao quadrado), T é a temperatura de equilíbrio e d1 e d2 são as espessuras das placas. Podemos simplificar a equação acima para: (T - T2) / (T1 - T) = k1 / k2 Substituindo os valores dados, temos: (T - 300) / (630 - T) = 0,1 Resolvendo para T, encontramos: T = 465 K Portanto, a alternativa correta é a letra B) 465.

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