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J0 J A0 A0 A SA SJ > 0 AA0 J0 J L0 L0 ∆L J0 J Suplemento de reviSão • FÍSiCA R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Suplemento de reviSão • FÍSiCA Dilatação térmica dos sólidos e dos líquidos Todos os corpos, quando aquecidos, apresentam dilatação térmica em decorrência do aumento da vibração de suas moléculas. A dilatação dos sólidos é classificada como linear, superficial ou volumétrica, apenas para facilitar a compreensão do fenômeno, quando o objeto é analisado em dimensões separadas. 10 TEMA Dilatação térmica dos sólidos Dilatação linear A dilatação linear ocorre quando uma das dimensões, no caso, o comprimento, apresenta alteração considerável nas situações em que o corpo é submetido a variações de temperatura (fig. 1). Demonstra-se experimentalmente que a variação de comprimento SL depende do compri- mento inicial L0 do objeto, do material de que ele é feito e da variação de temperatura SJ = J - J0 experimentada por ele. Equacionando, temos: SL = L0 $ a $ SJ em que a é o coeficiente de dilatação linear, caracte- rístico do material. Figura 1 Quando a temperatura aumenta, o comprimento do sólido também aumenta. A dilatação foi exagerada para fins didáticos. Dilatação superficial A dilatação superficial ocorre se duas dimensões, como o comprimento e a largura, apresentam alterações consideráveis quando o corpo é submetido a variações de temperatura (fig. 2). A expressão matemática da variação de área SA é análoga à da dilatação linear, com mudança apenas no coeficiente de dilatação do material: SA = A0 $ d $ SJ em que d é o coeficiente de dilatação superficial. É possível demonstrar que d = 2a. A interpretação física é de que cada dimensão apresenta dilatação independente das outras. Figura 2 O aumento da temperatura acarreta aumento das dimensões lineares da placa e, portanto, de sua área. A dilatação foi exagerada para fins didáticos. Figura 3 Dilatação de furos Ao aquecer uma chapa furada, observamos que o furo também se dilata (fig. 3). E a magnitude da dilatação indica que o furo se comporta como se fosse feito do mesmo material que o rodeia. Dilatação volumétrica A dilatação volumétrica ocorre quando todas as di- mensões do sólido sofrem dilatações mensuráveis após aquecimento (fig. 4). A expressão matemática da variação de volume SV é análoga às anteriores, seguindo a lógica do processo, e a mudança no coeficiente pode ser compreen- dida em termos didáticos, se imaginarmos a independência de cada dimensão em sua respectiva dilatação. SV = V0 $ D $ SJ O coeficiente de dilatação volumétrica do material D é tal que, com boa aproximação: D = 3a 9090 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 90 7/29/15 5:53 PM J J0 V0V0 V SV J V Volume extravasado J0 V0 V0 V (cm3) 40 J (oC) R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . tema 10 • Dilatação térmica Dos sóliDos e Dos líquiDos Figura 4 Quando a temperatura aumenta, aumentam as dimensões lineares do sólido e, portanto, seu volume. A dilatação foi exagerada para fins didáticos. Dilatação térmica dos líquidos Os líquidos ocupam um volume delimitado pelo frasco que os contém. Portanto, sua dilatação será sempre vo- lumétrica. Mas como o frasco também se dilata, estamos diante de três dilatações volumétricas simultâneas: a real do líquido, a do frasco e a aparente. • Real: SVlíq. = V0 $ Dlíq. $ SJ • Frasco: SVF = V0 $ DF $ SJ • Aparente: SVap. = V0 $ Dap. $ SJ Como SVlíq. = SVF + SVap., concluímos: Dlíq. = DF + Dap. Dilatação anômala da água Vimos que, em geral, as substâncias se dilatam ao serem aquecidas. A água, porém, apresenta comportamento inverso no intervalo de temperatura entre 0 wC e 4 wC, à pressão normal. s O volume extravasado no pequeno recipiente corresponde à dilatação aparente do líquido. Figura 5 Mesmo sob temperaturas externas rigorosas, apenas as regiões próximas à superfície do lago congelam, enquanto as águas profundas se mantêm a 4 wC, ainda hospitaleiras ao ecossistema aquático. G G R IG O R O V /S h u tt e R S tO c k s Variação do volume da água em função da temperatura, sob pressão normal. As causas desse comportamento incomum são a estrutura molecular da água (H2O) e o modo como as moléculas se agrupam na fase sólida, formando ligações, chamadas pontes de hidrogênio, entre os átomos de oxigênio e os átomos de hidrogênio das moléculas vizinhas. Esse comportamento particular da água explica por que certos lagos congelam na superfície, permanecendo a água do fundo em estado líquido (fig. 5). Quando a temperatura ambiente diminui, a água da superfície se resfria e, com isso, desce, pois adquire densidade maior que a da água do fundo. No entanto, quando a temperatura se torna in- ferior a 4 ºC, a movimentação, por causa da diferença de densidade, deixa de ocorrer, pois a água da superfície passa a ter densidade maior em razão de seu efeito anômalo. 9191 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 91 7/29/15 5:53 PM Tema 10 • Dilatação térmica dos sólidos e dos líquidos R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Suplemento de reviSão • FÍSiCA NO VESTIBULAR 1 (Ufal) A dilatação térmica pode ser observada facil- mente em nosso cotidiano. Como exemplo, temos os fios condutores das redes de abastecimento elétrico. Em dias frios, os fios apresentam-se mais esticados, enquanto nos dias quentes “folgados”. Considerando um fio de material desconhecido, no qual o comprimento (L) varia com a temperatura (T) de acordo com a figura a seguir, determine, aproxi- madamente, o coeficiente de dilatação linear desse fio em wC-1. 100 1.005 1.000 200 300 400 500 600 700 L (cm) T (K) a) 3,4 $ 10-5 b) 2,0 $ 10-4 c) 0,034 d) 0,017 e) 1,7 $ 10-5 2 (UFBA) Impossibilitados de medir a longitude em que se encontravam, os navegadores que tomaram parte nas grandes explorações marítimas se viam literal- mente perdidos no mar tão logo perdessem contato visual com a terra. Milhares de vidas e a crescente riqueza das nações dependiam de uma solução. (SO- BEL, 1997). A determinação da longitude ao longo de viagens marítimas é feita pela comparação entre a hora local e a hora no porto de origem. Portanto, é necessário que se tenha, no navio, um relógio que seja ajustado antes de zarpar e marque, precisamente, ao longo de toda a viagem, a hora do porto de origem. Os relógios de pêndulo daquela época não serviam a esse propósito, pois o seu funcionamento sofria influência de muitos fatores, inclusive das variações de temperatura, devido à dilatação e à contração da haste do pêndulo. A longitude pôde finalmente ser determinada através de um relógio, no qual o problema das variações de temperatura foi resolvido com a utilização de tiras de comprimentos diferentes feitas de materiais de coeficientes de dilatação diferentes. L1 D L2 Com base nesse mesmo princípio físico, considere um conjunto formado por duas barras de comprimento L1 = 10,0 cm e L2 = 15,0 cm fixadas em uma das ex- tremidades, inicialmente submetido à temperatura T0. Supondo que o conjunto tenha sua temperatura aumentada para T = T0 + ST, determine a relação entre os coeficientes de dilatação linear, a1 e a2, das barras, para a qual a distância D = 5,0 cm não se altera com a variação de temperatura. 3 (UEL-PR) Um retângulo é formado por um fio de cobre e outro de alumínio, como mostra a figura A. Sabendo- -se que o coeficiente de dilatação linear do cobre é de 17 $ 10-6 wC-1 e o do alumínio é de 24 $ 10-6 wC-1, qual o valor do ângulo a se a temperatura do retângulo for elevada de 100 wC, como está apresentado na figura B? Cobre 10 cm 8 cm 5 cm Alumínio Cobre Alumínio α a) 89,98w b) 30wc) 15w d) 0,02w e) 60w 4 (OBF) Em um experimento no laboratório, um estu- dante observa o processo de dilatação linear de uma vara de metal com coeficiente linear de dilatação a. O gráfico obtido no experimento é mostrado abaixo, com o comprimento da vara L em milímetros e a temperatura em graus Celsius. L (103 mm) 35 45 55 65 75 85 J (oC) 1,001 1,000 A vara é constituída de que material? a) chumbo (a = 27 3 1026 wC21) b) zinco (a = 26 3 1026 wC21) c) alumínio (a = 22 $ 10-6 wC-1) d) cobre (a = 17 $ 10-6 wC-1) e) ferro (a = 12 $ 10-6 wC-1) 5 (UCPel-RS) Duas barras A e B com coeficientes de dilatação linear aA e aB, respectivamente, apresentam comprimentos iniciais diferentes, a 0 wC. O da A é o dobro do da B. As barras, ao sofrerem igual aumento de temperatura, apresentam igual dilatação linear. Pode-se afirmar que: a) aA = 2aB b) aA = aB c) aA = 2 aB d) aA = 3aB e) aA = 3 aB Figura A Figura B 92 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 92 7/29/15 5:53 PM R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . tema 10 • Dilatação térmica Dos sóliDos e Dos líquiDos Utilizando as informações do gráfico, podemos calcular o coeficiente de dilatação a: SL = L0 $ a $ SJ ] (1.005 - 1.000) = = 1.000 $ a $ (600 - 400) ` a q 1,7 $ 10-5 wC-1 Alternativa e.E xe rc íc io 1 Calculando as medidas do retângulo dilatado: Para a base (b): b = b0Cu (1 + aCuST) + b0Al (1 + aAlST) = = 8 $ (1 + 17 $ 10-6 $ 100) + 5 $ (1 + 24 $ 10-6 $ 100) ` b = 13,0256 cm Para as alturas (h): hCu = 10 (1 + 17 $ 10 -6 $ 100) ` hCu = 10,017 cm hAl = 10 (1 + 24 $ 10 -6 $ 100) ` hCu = 10,024 cm A figura abaixo mostra todas as medidas calculadas. Cobre 10,017 cm 10,0256 cm 0,035 cm 0,035 cm 10,024 cm A BC Alumínio α No triângulo ABC: , , AB 2 10 024 10 017 = - = 0,035 ` a = 89,94w Observação: Para chegar à resposta, não é necessário resolver a questão, basta usar o bom senso. A dilatação é muito pequena; portanto, o ângulo é pouco menor que 90w. Entre as opções, a única possível é a alternativa a. Ex er cí ci o 3 Utilizando as informações do gráfico, podemos calcular o coeficiente de dilatação a: SLf = L0 $ a $ SJ ] ] 1 = 1.000 $ a $ (80 2 35) ] ] a = $.1 000 45 1 ` a = 22 $ 1026 wC 21 Dos metais listados, o de coeficiente próximo do valor obtido é o alumínio. Alternativa c. Ex er cí ci o 4 Se o comprimento inicial da barra A é o dobro da de B, para a barra A: SL = 2L $ aA $ SJ ➀ Para a B: SL = L $ aB $ SJ ➁ Igualando ➀ e ➁: 2L $ aA $ SJ = L $ aB 3 SJ ] ] aA = 2 aB Alternativa c. Ex er cí ci o 5 Dados: L1 = 10 cm; L2 = 15 cm e D = 5 cm. Do enunciado e da figura: L2 - L1 = 5 ] L2 = 5 + L1 ➀ SL1 = SL2 ] L1a1 SJ = L2 a2 SJ ➁ Substituindo ➀ em ➁: L1a1 = (5 + L1)a2 ] 10a1 = (5 + 10) a2 ] 10 15 a a 2 1 = ] ,1 5a a 2 1 = Ex er cí ci o 2 93 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 93 7/29/15 5:53 PM Suplemento de reviSão • FÍSiCA R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 6 (Mackenzie-SP) A 20 ºC, o comprimento de uma haste A é 99% do comprimento de outra haste B, à mesma temperatura. Os materiais das hastes A e B têm alto ponto de fusão e coeficientes de dilatação linear respectivamente iguais a aA = 10 $ 10 -5 ºC-1 e aB = 9,1 $ 10 -5 ºC-1. A temperatura em que as hastes terão o mesmo comprimento será: a) 970 ºC b) 1.120 ºC c) 1.270 ºC d) 1.770 ºC e) 1.830 ºC 7 (Mackenzie-SP) Uma placa de aço sofre uma dilatação de 2,4 cm², quando aquecida a 100 wC. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear médio do aço, no in- tervalo considerado, é 1,2 3 1026 wC21, podemos afirmar que a área da placa, antes desse aquecimento, era: a) 200,0 m² b) 100,0 m² c) 2,0 m² d) 1,0 m² e) 0,010 m² 8 (UFVJM-MG) Observe a figura. x Nessa figura, o trilho de aço possui 50 m de com- primento a uma temperatura de 20 wC. Esse trilho é usado para servir de estrutura a uma ponte, numa região onde a temperatura máxima pode chegar aos 42 wC, é fixado, à esquerda da ponte, e pode se expandir livremente à sua direita. O engenheiro sabe que o coeficiente de dilatação do aço é 11 3 1026 wC21 e que, devido ao efeito de dilatação, tem que deixar um vão x entre a ponte e a estrada. Com base nessas informações, faça o que se pede. a) Determine a medida do vão deixado pelo engenheiro. Expresse o resultado em milímetros. b) Explique se a medida do vão, deixado pelo enge- nheiro, seria suficiente para um trilho de uma liga metálica de 15 3 1026 wC21. 9 (UFU-MG) A tabela abaixo apresenta o coeficiente de dilatação volumétrica (D) de algumas substâncias. Já as quatro retas (A, B, C e D) do gráfico representam o volume (V) de uma determinada substância (não necessariamente as substâncias da tabela) em função de sua temperatura (T). As retas B e C são paralelas. Substância D (wC21) Mercúrio 0,18 3 10-3 Glicerina 0,50 3 10-3 Álcool etílico 0,75 3 10-3 Petróleo 0,90 3 10-3 Reta A Reta B Reta C Reta D T1 T2 V (cm3) T (oC) Cruzando as informações fornecidas pela tabela e pelo gráfico, marque a alternativa correta. a) Se a reta D representar a glicerina, então a reta C pode representar o álcool etílico ou o petróleo. b) Se a reta B representar o álcool etílico, então a reta C pode representar o mercúrio ou a glicerina. c) As retas C e D representam uma única substância. d) A reta A pode representar qualquer uma das subs- tâncias da tabela. 10 (UFV-MG) Duas barras, 1 e 2, possuem coeficientes de dilatação linear a1 e a2, respectivamente, sendo a1 . a2. A uma certa temperatura T0, os comprimentos das duas barras são iguais a L0. O gráfico que melhor representa o comprimento das barras em função da temperatura é: a) c) L 1 2 T0 T L 1 2 T0 T L 1 2 T0 T L 1 2 T0 T b) d) 11 (Unifal-MG) Um telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício (denominado CCD) de 2,0 cm de lado, a imagem de uma parte de um conjunto de es- trelas uniformemente distribuídas. Uma quantidade de 5.000 estrelas é focalizada no detector quando a temperatura deste é de 20 wC. Para evitar efeitos quân- ticos indesejáveis, o detector é resfriado para 280 wC. Dado: Considere que o coeficiente de dilatação linear do silício é igual a 5,0 3 1026 wC21. Com base nessas informações, pode-se afirmar que o número de estrelas detectado depois do resfriamento é de aproximadamente: a) 5.005 estrelas b) 5.055 estrelas c) 4.500 estrelas d) 4.995 estrelas 94 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 94 7/29/15 5:53 PM R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . tema 10 • Dilatação térmica Dos sóliDos e Dos líquiDos Do enunciado, sabemos que, para Ji = 20 ºC, é dado: LA0 = 0,99LB0 Portanto: LA = LB ] ] LA0 (1 + aA $ SJ) = LB0 (1 + aB $ SJ) ] ] 0,99LB0 (1 + 10 $ 10 -5 SJ) = LB0 (1 + 9,1 $ 10 -5 SJ) ` SJ = 1.250 wC Assim: SJ = Jf - Ji ] 1.250 wC = Jf - 20 wC ] Jf = 1.270 wC Alternativa c. Ex er cí ci o 6 Uma dilatação de 2,4 cm² é igual a 0,00024 m²: SA = A0 $ d $ SJ ] ] 0,00024 = A0 $ 2 $ 1,2 $ 10 26 $ 100 ] ] A0 = $ $, , 2 4 10 100 0 00024 6- ` A0 = 1,0 m 2 Alternativa d. Ex er cí ci o 7 a) O vão será inteiramente preenchido se o trilho atingir a temperatura de 42 wC: SL = L0 $ a $ SJ ] ] x = 50 $ 103 $ 11 $ 1026 $ (42 - 20) ` x = 12,1 mm b) O vão calculado no item anterior não seria suficiente para o trilho de uma liga com coeficiente de dilatação maior, já que ele foi projetado para ser inteiramente preenchido, no caso do item a. Uma forma de acomodar a dilatação da nova liga seria deixar um vão maior desde o início, como margem de segurança. Ex er cí ci o 8 A inclinação das retas está diretamente ligada ao valor dos coeficientes de dilatação volumétricadas substâncias. A reta A representa uma substância que se contrai à medida que é aquecida – ou seja, com coeficiente negativo para esse intervalo. Logo, d é falsa. As retas C e D não podem representar a mesma substância, pois os coeficientes de dilatação são distintos. Assim, c é falsa. Se a reta B corresponde ao álcool, a reta C corresponde a uma substância de igual coeficiente de dilatação – não pode ser nem o mercúrio nem a glicerina. Portanto, b é falsa. Alternativa a. Ex er cí ci o 9 A inclinação das retas está relacionada ao coeficiente de dilatação. Como a1 2 a2, a inclinação da reta 1 deve ser maior que a da reta 2. Elas se interceptam no ponto (T0, L0). A única alternativa que engloba as três condições mencionadas é a a. Alternativa a. Ex er cí ci o 10 A área inicial é reduzida com o resfriamento. Como o número de estrelas observadas é proporcional à área do CCD, necessariamente esse número será menor, a uma temperatura mais baixa. Isso descarta as alternativas a e b. SA = A0 $ d $ SJ = 4 $ 2 $ 5 $ 10 26 $ (-80 - 20) ] ] SA = 4 $ 1023 ` SA = 0,004 cm2. A nova área será A2 = A0 - SA = 4 cm 2 - 0,004 cm2 = = 3,996 cm2 Fazendo a proporção, temos: 4 cm2 5.000 estrelas 3,996 cm2 n ] n = 4.995 estrelas Alternativa d. Ex er cí ci o 11 95 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 95 7/29/15 5:53 PM Suplemento de reviSão • FÍSiCA R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 12 (PUC-PR) Um caminhão-tanque é carregado com 12.000 litros de álcool em Paranaguá-PR, cuja tempe- ratura local e do álcool é de 35 wC. Transporta o com- bustível para Curitiba e descarrega-o à temperatura de 20 wC. Considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1,2 $ 10-3 wC-1, podemos afirmar que: I. O volume descarregado é igual a 12.000 litros. II. A massa do álcool permaneceu constante. III. O volume descarregado foi 216 litros superior ao carregado. IV. O volume descarregado foi 216 litros inferior ao carregado. Assinale a alternativa correta. a) As afirmações I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmação III é verdadeira. c) Somente a afirmação I é verdadeira. d) Somente as afirmações II e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmações são falsas. 13 (UFRGS-RS) Um recipiente de vidro, cujas paredes são finas, contém glicerina. O conjunto se encontra a 20 wC. O coeficiente de dilatação linear do vidro é 27 3 1026 wC21 e o coeficiente de dilatação volumétrica de glicerina é 5,0 3 1024 wC21. Se a temperatura do conjunto se elevar para 60 wC, pode-se afirmar que o nível da glicerina no recipiente: a) baixa, porque a glicerina sofre um aumento de volume menor do que o aumento na capacidade do recipiente. b) se eleva, porque a glicerina aumenta de volume e a capacidade do recipiente diminui de volume. c) se eleva, porque apenas a glicerina aumenta de volume. d) se eleva, apesar de a capacidade do recipiente aumentar. e) permanece inalterado, pois a capacidade do recipiente aumenta tanto quanto o volume da glicerina. 14 (UEL-PR) Um recipiente de vidro de capacidade 2,0 3 102 cm3 está completamente cheio de mercúrio, a 0 wC. Os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio são, respectivamente, 4,0 3 1025 wC21 e 1,8 3 1024 wC21. Aquecendo-se o conjunto a 100 wC, o volume de mercúrio que extravasa, em cm3,vale: a) 2,8 3 1024 b) 2,8 3 1023 c) 2,8 3 1022 d) 2,8 3 1021 e) 2,8 15 (Fatec-SP) Um frasco está inteiramente cheio com 2,0 litros de determinado líquido, que tem coeficiente de dilatação volumétrica 5,0 3 10-4 wC-1. Aquecendo- -se o conjunto de 50 wC, nota-se transbordamento de 47 mc de líquido. Supondo-se desprezível a evaporação do líquido, o coeficiente de dilatação linear do material do qual é feito o frasco é, em wC-1: a) 1,0 3 1025 b) 2,0 3 1025 c) 3,0 3 1025 d) 4,0 3 1025 e) 5,0 3 1025 Essa variação de temperatura de 35 wC para 20 wC implica uma contração volumétrica, o que invalida as afirmações I e III. Não houve variação de massa, o que descarta a alternativa e, uma vez que a afirmação II é verdadeira. Para avaliar a afirmação IV, vamos calcular a variação de volume do combustível, sabendo de antemão que é negativa: SV = V0 3 D 3 SJ = 12.000 3 1,2 3 10 23 3 (215) ` SV = 2216 L Portanto, a afirmação IV está correta. Alternativa d. Ex er cí ci o 12 O aumento de temperatura implica dilatação do líquido e do recipiente. Para avaliar as alternativas, precisamos determinar qual se dilata mais. Para tanto, vamos analisar o coeficiente de dilatação volumétrica de ambos os materiais: Com base no enunciado: avidro = 27 $ 10 -6 wC-1 Dglicer. = 5 $ 10 -4 wC-1 = 500 $ 10-6 wC-1. Como D = 3a, temos: Dvidro = 81 $ 10 -6 wC-1. Assim: Dglicer. 2 Dvidro e, portanto, a glicerina se dilata mais que o vidro. Alternativa d. Ex er cí ci o 13 O volume que extravasa corresponde à variação de volume aparente dada por: SVap. = v0líq. 3 Dap. 3 SJ, em que, a partir do enunciado, St = 100 wC e v0líq. = 2 3 10 2 cm3, já que o recipiente está completamente cheio de mercúrio. Resta-nos ainda o valor do coeficiente de dilatação aparente (Dap.), que pode ser calculado como segue: Dlíq. = Dap. + Drec. em que, a partir do enunciado: Dlíq. = 1,8 $ 10 -4 wC-1 e Drec. = 4 $ 10 -5 wC-1. Logo, Dap. = 1,4 $ 10 -4 wC-1. Portanto: SVap. = v0líq. $ Dap. $ SJ = 2 $ 10 2 $ 1,4 $ 100 ` SVap. = 2,8 cm 3 Alternativa e. Ex er cí ci o 14 96 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 96 7/29/15 5:53 PM R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . tema 10 • Dilatação térmica Dos sóliDos e Dos líquiDos Antes de determinar o coeficiente de dilatação linear do material do recipiente (arecip.), será preciso determinar seu coeficiente de dilatação volumétrica (Drecip.). Usando a relação Dlíq. = Dap. + Drecip. em que, a partir do enunciado, Dlíq. = 5 $ 10 -4 wC-1, é preciso determinar Dap. para o cálculo de Drecip. Sabendo que o volume que transbordou corresponde à variação de volume aparente, temos: SVap. = 47 mc = 47 $ 10 -3 c No entanto: SVap. = V 0 3 Dap. 3 SJ ] Dap. = $V V SJ S 0 ap. em que, a partir do enunciado: SJ = 50 wC e V0 = 2 c Logo: Dap. = $ $ 2 50 47 10 3- ` Dap. = 4,7 $ 10 -4 wC-1 Assim: Dlíq. = Dap. + Drecip. ] 5 $ 10 -4 wC-1 = = 4,7 $ 10-4 wC-1 + Drecip. ] Drecip. = 0,3 3 10 24 wC21 Mas: Drecip = 3arecip. ] arecip. = $, 3 0 3 10 Cw4 1- - ] arecip. = 1,0 3 10 25 wC21 Alternativa a. Ex er cí ci o 15 97 PDF-ALTA-090-097-MPFSR-TM10-M.indd 97 7/29/15 5:53 PM PDF-baixa-090-097-MPFSR-TM10-M
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