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Avaliação 2 - Trabalho da Disciplina [AVA 2 ] Fenômenos de Transportes

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UNIJORGE - CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Jailena Vitória Sousa Silva
Avaliação 2 - Trabalho da Disciplina [AVA 2 ] – Fenômenos de Transportes
Salvador, Novembro 2023
Enunciado da questão:
Dilatação aparente
Em uma situação inicial, um recipiente de vidro apresenta um volume de 200
mL. Tal recipiente se encontra totalmente cheio do líquido mercúrio (Hg) a
uma temperatura de 30 °C (recipiente de vidro e o líquido mercúrio). Em uma
situação final, o sistema (vidro e mercúrio) passa para 90 °C de temperatura.
Sendo dados:
γHg = 1,8 x 10−4 ℃−1;
γvidro = 3,0 x 10−5 ℃−1,
pede-se calcular o volume de mercúrio (mL) que transborda do recipiente.
Resolução da questão:
Considerando inicialmente que a expansão volumétrica é um fenômeno
perceptível quando um objeto, apresentando medidas em altura, largura e
profundidade, é exposto a um acréscimo de temperatura, é possível inferir
que essa mudança térmica desencadeia um aumento na agitação das
moléculas ou átomos constituintes do material. Esse acréscimo na atividade
molecular resulta na ocupação de um espaço mais amplo pelas partículas,
conduzindo, assim, ao incremento nas dimensões do corpo em questão.
A expressão que representa a dilatação aparente, indicando o aumento do
líquido em relação ao recipiente, é:
e a dilatação volumétrica:
Ao substituir a segunda equação na primeira, obtemos:
Diante disso, encontramos:
Sendo assim é possível perceber que:
Vo: Volume inicial = 200ml
γliq: coeficiente de dilatação do líquido (mercúrio) = 1,8 x 10−4℃−1
ΔT: Variação de temperatura = (90ºC – 30°C) = 60ºC
γrec: Coeficiente de dilatação do recipiente (vidro) = 3,0 x 10−5℃−1
Se substituirmos os valores na fórmula, temos:
Diante disso, entende-se que:
A quantidade de mercúrio que extravasa do recipiente totaliza 1,8 mL.

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