Tem-se três cilindros de mesmas secções transversais de cobre, latão e aço, cujos comprimentos são, respectivamente, de 46 cm, 13 cm e 12 cm. Soldam-se os cilindros, formando o perfil em Y indicado na figura a seguir.
O extremo livre do cilindro de cobre é mantido a 100 ºC e os cilindros de latão e aço a 0 ºC. Suponha que a superfície lateral dos cilindros esteja isolada termicamente. As condutibilidades térmicas do cobre, do latão e do aço valem, respectivamente, 0,92, 0,26 e 0,12 expressas em cal/(s∙cm∙ºC). No estado estacionário de condução, qual a temperatura na junção?
60% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
Repare que o fluxo de calor será da extremidade de baixo (100 °C) para as extremidades de cima (0 °C), de tal forma que a soma dos fluxos de calor pelo aço e latão deve ser igual ao fluxo de calor pelo cobre!