Exercicios sobre dilatacao termica dos solidos e liquidos

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TÉRMICA DOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS
EXERCÍCIOS SOBRE DILATAÇÃO
TÉRMICA DOS SÓLIDOS E
LÍQUIDOS
Esta lista de exercícios trata sobre dilatação
térmica de sólidos e líquidos, um fenômeno
relacionado a variações de temperaturas,
decorrentes da agitação térmica dos corpos.
Por Rafael Helerbrock
Questão 1
As deformações geralmente encontradas
nos trilhos de trens podem ser explicadas
por meio:
a) do desequilíbrio entre as forças internas e
externas presentes no material.
b) das reações químicas que são favorecidas
pelo aumento da temperatura dos trilhos.
c) do fenômeno da dilatação térmica.
d) do baixo ponto de fusão dos metais
presentes nos trilhos.
e) da quantidade de calor latente recebido
pelos trilhos.
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Questão 2
(UFAL) O fato de barras de ferro contidas em
uma viga de concreto não provocarem
rachaduras no concreto pode ser explicado
pela semelhança que existe entre os valores
do:
a) calor específico desses materiais.
b) coeficiente de dilatação linear desses
materiais.
c) coeficiente de atrito desses materiais.
d) calor de fusão desses materiais.
e) coeficiente de condutividade térmica
desses materiais.
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Questão 3
Diferentemente dos sólidos, os líquidos não
têm forma própria, por isso assumem o
formato do recipiente que os contém. Com o
aumento da temperatura, tanto os líquidos
quanto seus recipientes podem sofrer
dilatação térmica. O que ocorrerá se o
coeficiente de dilatação do recipiente for
maior que o coeficiente de dilatação de um
líquido contido em seu interior?
a) O líquido transbordará.
b) O recipiente dilatará mais que o líquido e
não haverá transbordamento.
c) Haverá transbordamento enquanto a
temperatura do recipiente for maior que a
temperatura do líquido.
d) O líquido dilatará mais que o recipiente.
e) O líquido e o recipiente dilatarão na
mesma medida.
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Questão 4
(Olimpíada Paulista de Física) É muito
comum acontecer, quando copos iguais são
empilhados colocando-se um dentro do
outro, de dois deles ficarem emperrados,
tornando-se difícil separá-los. Considerando
o efeito da dilatação térmica, pode-se
afirmar que é possível retirar um copo de
dentro do outro se:
a) os copos emperrados forem mergulhados
em água bem quente.
b) no copo interno for despejada água
quente, e o copo externo for mergulhado
em água bem fria.
c) os copos emperrados forem mergulhados
em água bem fria.
d) no copo interno for despejada água fria, e
o copo externo for mergulhado em água
bem quente.
e) não é possível separar os dois copos
emperrados, considerando o efeito da
dilatação térmica.
Ver Resposta
Resposta - Questão 1
Letra C
As deformações que são observadas nos
trilhos dos trens decorrem do fenômeno da
dilatação térmica linear. Com o incremento
da temperatura, seja pela incidência da
radiação solar ou pelo atrito das rodas dos
trens, as dimensões dos trilhos são
levemente aumentadas. Caso não haja
pequenas separações entre os trilhos, eles
passam a pressionar-se, acarretando sua
deformação.
Ver a questão
Resposta - Questão 2
Letra B
As rachaduras no concreto surgem em
decorrência da dilatação térmica. Dessa
forma, quando se inserem barras de ferro, e
não se observam rachaduras no concreto,
entende-se que, ao sofrerem a mesma
variação de temperatura, tanto o concreto
quanto as barras de ferro sofreram o mesmo
aumento em suas dimensões. Assim, as
barras metálicas não exerceram nenhuma
pressão excessiva sobre o concreto. Para
isso ocorrer, é necessário que os
coeficientes de dilatação do concreto e das
barras de ferro sejam iguais.
Ver a questão
Resposta - Questão 3
Letra B
Como o coeficiente de dilatação térmica do
recipiente é maior que o do líquido que ele
contém, espera-se que, com o aumento de
temperatura, a altura do recipiente aumente
em maior medida que a altura do líquido.
Nesse caso, portanto, não haverá
transbordamento de líquido.
Ver a questão
Resposta - Questão 4
Letra D
Como os dois copos são iguais, seus
coeficientes de dilatação também são iguais.
Dessa forma, é possível explorar os efeitos
da dilatação e da contração térmica dos
copos para desemperrá-los. Se
mergulharmos o copo externo na água
quente, seu diâmetro aumentará, em
contrapartida, se despejarmos água fria no
copo interno, seu diâmetro reduzirá. Assim,
poderemos tirá-los um de dentro do outro.
Ver a questão
Leia o artigo
Dilatação térmica
Dilatação térmica é um fenômeno físico
responsável pelo aumento das dimensões
de um material ou substância quando há
variação em sua temperatura.
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