(ENEM - 2021)
Na montagem de uma cozinha para um restaurante, a escolha do material correto para as panelas é importante, pois a panela que conduz mais calor é capaz de cozinhar os alimentos mais rapidamente e, com isso, há economia de gás. A taxa de condução do calor depende da condutividade \(k\) do material, de sua área \(A\), da diferença de temperatura \(\Delta T\) e da espessura \(d\) do material, sendo data pela relação \(\frac{\Delta Q}{\Delta t} = k \ A \frac{\Delta T}{d}\). Em panelas com dois materiais, a taxa de condução é dada por \(\frac{\Delta Q}{\Delta t} = A \frac{\Delta T}{\frac{d_{1}}{k_{1}} + \frac{d_{2}}{k_{2}}}\), em que \(d_{1} \ e \ d_{2}\) são as espessuras dos dois materiais e \(k_{1} \ e \ k_{2}\) são as condutividades de cada material. Os materiais mais comuns no mercado para panelas são o alumínio (\(k = 20 \ W/m \ K\)), o ferro (\(k = 8 \ W/m \ K\)) e o aço (\(k = 5 \ W/m \ K\)) combinando com o cobre (\(k = 40 \ W/m \ K\)).
Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio, é uma composta de \(\frac{1}{2}\) de espessura em cobre e \(\frac{1}{2}\) da espessura em aço, todas com a mesma espessura total e com a mesma área de fundo.
A ordem crescente da mais econômica para a menos econômica é
cobre-aço, alumínio, e ferro.
alumínio, cobre-aço e ferro.
cobre-aço, ferro e alumínio.
alumínio, ferro e cobre-aço.
ferro, alumínio e cobre-aço.