Um sistema de dissipação de calor é formado por duas placas, uma de alumínio e outra cujo material deve ser determinado. A figura a seguir apresenta, esquematicamente, esse sistema. Assume-se que as placas estarão em contato térmico perfeito. A placa de alumínio tem a sua superfície em contato com as maiores temperaturas (quente), enquanto a placa de material indeterminado tem sua superfície em temperaturas menores (frio). Sabendo que o material indeterminado deve ter coeficiente de condutividade térmica menor do que o do alumínio, um possível material a ser utilizado é o(a):
- A)ouro;
Errada, porque o ouro é um excelente condutor térmico e tem condutividade maior que a do alumínio.
- B)prata;
Errada, porque a prata é um dos melhores condutores de calor conhecidos, superando o alumínio.
- C)cobre;
Errada, porque o cobre também apresenta alta condutividade térmica, acima da do alumínio.
- D)grafeno;
Errada, porque o grafeno tem condutividade térmica extremamente elevada, muito superior à do alumínio.
- E)aço inoxidável.
Certa, porque o aço inoxidável tem condutividade térmica bem menor que a do alumínio.
Gabarito: E
Em condução de calor, a ideia central é simples: quanto maior o coeficiente de condutividade térmica, mais facilmente o material deixa o calor passar. Em um sistema com contato térmico perfeito, o calor flui da região quente para a fria, e o material escolhido para a segunda placa precisa oferecer mais resistência à passagem de calor do que o alumínio. O alumínio é um bom condutor, com condutividade térmica alta. Por isso, se a questão pede um material com condutividade menor, você deve pensar em materiais que conduzam pior do que ele, e não em metais famosos por serem ótimos condutores. Aqui mora a armadilha clássica: o fato de um material ser metal não significa automaticamente que ele conduz tanto quanto o alumínio. O gabarito é a letra E, aço inoxidável. Em geral, o aço inox tem condutividade térmica bem menor que a do alumínio, o que o torna adequado quando a intenção é reduzir a transferência de calor por condução. Já ouro, prata, cobre e grafeno são materiais com condutividade muito alta, portanto seguem na direção oposta ao que o enunciado pede. Em termos práticos, o raciocínio é: se você quer segurar o calor, escolha um material menos condutor. É o tipo de questão em que vale lembrar a hierarquia dos materiais, porque a banca costuma trocar o nome do condutor 'famoso' por outro mais discreto e ver se você cai na conversa.