Questão de Ciências da Natureza — ENEM 2021 · Questão 126 · O calor e os fenômenos térmicos
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 dada 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) combinado com o cobre ( k = 40 W/m K). Compara-se uma panela de ferro, uma de alumínio e uma composta de \frac{1}{2} da 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