UNICAMP - 2019 - Questão 42

TEXTO PARA A QUESTAO DRONES VEM SENDO UTILIZADOS POR EMPRESAS AMERICANAS PARA MONITORAR O AMBIENTE SUBAQUATICO. ESSES DRONES PODEM SUBSTITUIR MERGULHADORES, SENDO CAPAZES DE REALIZAR MERGULHOS DE ATE CINQUENTA METROS DE PROFUNDIDADE E OPERAR POR ATE DUAS HORAS E MEIA. LEVE EM CONTA AINDA OS DADOS MOSTRADOS NO GRAFICO ABAIXO, REFERENTES A TEMPERATURA DA AGUA (T) EM FUNCAO DA PROFUNDIDADE (D). CONSIDERE UM VOLUME CILINDRICO DE AGUA CUJA BASE TEM AREA A = 2 M^2, A FACE SUPERIOR ESTA NA SUPERFICIE A UMA TEMPERATURA CONSTANTE T_A E A FACE INFERIOR ESTA A UMA PROFUNDIDADE D A UMA TEMPERATURA CONSTANTE T_B, COMO MOSTRA A FIGURA A SEGUIR. NA SITUACAO ESTACIONARIA, NAS PROXIMIDADES DA SUPERFICIE, A TEMPERATURA DA AGUA DECAI LINEARMENTE EM FUNCAO DE D, DE FORMA QUE A TAXA DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR UNIDADE DE TEMPO (\VARPHI), POR CONDUCAO DA FACE SUPERIOR PARA A FACE INFERIOR, E APROXIMADAMENTE CONSTANTE E DADA POR \PHI = KA\FRAC{T_A - T_B}{D}, EM QUE K = 0,6 \FRAC{W}{M X ^OC} E A CONDUTIVIDADE TERMICA DA AGUA. ASSIM, A RAZAO \FRAC{T_A - T_B}{D} E CONSTANTE PARA TODOS OS PONTOS DA REGIAO DE QUEDA LINEAR DA TEMPERATURA DA AGUA MOSTRADOS NO GRAFICO APRESENTADO. \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} UTILIZANDO AS TEMPERATURAS DA AGUA NA SUPERFICIE E NA PROFUNDIDADE D DO GRAFICO E A FORMULA FORNECIDA, CONCLUI-SE QUE, NA REGIAO DE QUEDA LINEAR DA TEMPERATURA DA AGUA EM FUNCAO DE D, \PHI E IGUAL A \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} \BEGIN{MULTICOLS}{4} \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\ALPH*)] \ITEM 0,03 W. \ITEM 0,05 W. \ITEM 0,40 W. \ITEM 1,20 W. \END{ENUMERATE} \END{MULTICOLS}