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328 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s ANOTAÇÕES 329 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s exercícios de sala 1. (Famerp 2019) Na ponte Rio-Niterói há aberturas, chamadas juntas de dilatação, que têm a função de acomodar a movimenta- ção das estruturas devido às variações de temperatura. De acordo com a empresa que administra a ponte, no trecho sobre a Baía de Guanabara as juntas de dilatação existem a cada 400 m, com cerca de 12 cm de abertura quando a temperatura está a 25°C Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a estrutura da ponte é 1,2 x 10-5 °C-1 a máxima temperatura que o trecho da ponte sobre a Baía de Guanabara pode atingir, sem que suas partes se comprimam umas contra as outras, é a) 70°C b) 65°C c) 55 °C d) 50 °C e) 45°C 2. (Ufpr 2019) A dilatação térmica linear sofrida por um objeto em forma de barra feito de um dado material foi inves- tigada por um estudante, que mediu o comprimento L da barra em função de sua temperatura T Os dados foram dispostos no gráfico apresentado a seguir. Com base nos dados obtidos nesse gráfico, determine o comprimento final L1 de uma barra feita do mesmo material que a barra utilizada para a obtenção do gráfico acima, tendo comprimento L0 = 3,00 m em T0 = 20 °C após sofrer uma variação de temperatura de modo que sua temperatura final seja Tf = 70 °C 3. (Uefs) A figura representa duas barras metálicas, A e B de espessura e largura desprezíveis, que apresentam, à temperatura inicial θO comprimentos iniciais L0 e 2 L0 respectivamente. Quando essas barras sofreram uma mesma varia- ção de temperatura ∆θ devido à dilatação térmic, elas passaram a medir LA e LB Sendo αA e αB os coeficientes de dilatação térmica linear de A e B se αA = 2αB então a) LB - LA < 0 b) LB - LA = LA c) LB - LA = L0 d) LB - LA > L0 e) LB- LA <L0 4. (Uerj 2022) Em um instituto de análises físicas, uma placa de determinado material passa por um teste que verifica o percentual de variação de sua área ao ser submetida a aumento de temperatura. Antes do teste, a placa, que tem área igual a 3,0 X 10³ cm² encontra-se a 20 °C; ao ser colocada no forno, sua temperatura atinge 60 °C. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do material que a constitui é igual a 1,5 x 10-5 °C-1 Nesse teste, o percentual de variação da área da placa foi de: a) 0,16% b) 0,12% c) 0,8% d) 0,6% 5. (Unifesp 2022) Em um recipiente de vidro de capacidade 250 cm3, são colocados 200 cm3 de glicerina, ambos inicial- mente a 20 °C. Em seguida, esse conjunto é aque- cido até 70 °C. a) Calcule a massa de glicerina, em gramas, colocada no recipiente e a quantidade de calor, em calorias, absorvida pela glicerina durante o aquecimento, desprezando as perdas de calor e sabendo que a massa específica e o calor específico da glicerina são, respectivamente, 1,26 g/cm3 e 0,60 cal/(g °C) b) Calcule, em cm3, o aumento do volume da glicerina durante o aquecimento e o volume da região do 330 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s recipiente não ocupada pela glicerina quando o con- junto encontra-se a 70 °C, considerando que, devido ao aquecimento, o recipiente tenha se dilatado 0,30 cm3 e que o coeficiente de dilatação volumétrica da glicerina seja igual a 5,0 x 10-4 °C-1 6. (Uepg-pss 2 2021) A Termologia pode ser dividida em quatro partes, a saber: Termometria, Calorimetria, Dilatometria e Ter- modinâmica. Dessa forma, assinale o que for correto. 01) A lei zero da Termodinâmica diz que “se dois corpos A e B estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C, em um sistema isolado, então A e B estão em equilíbrio térmico entre si”. 02) Soldando-se duas tiras de metal de mesmo tamanho e de coeficientes de dilatação diferentes, obtemos o que chamamos de lâmina bimetálica, a qual tem várias aplicações na prática. Quando o conjunto é aquecido, a lâmina de coeficiente de dilatação maior se curva no sentido do metal com coeficiente de dilatação menor. 04) O coeficiente de dilatação linear do vidro pirex é 3,2 x 10-6 °C-1 e o coeficiente de dilatação volumé- trica do benzeno é 1,1 x 10-3 °C-1 O coeficiente de dilatação aparente do benzeno, no caso desse estar contido num frasco de pirex, terá um valor igual a 2,1 x 10-3 °C-1 08) Calor é definido como a energia térmica de um corpo. 7. (Ifsul 2019) Um copo de vidro de 50g de massa possui 100g de água que o preenche até a “boca”. O sistema encon- tra-se inicialmente em equilíbrio térmico a uma tem- peratura de 4°C O gráfico mostra como se comporta o volume do vidro e da água em função da temperatura. De acordo com o comportamento anômalo da água ou analisando o gráfico concluimos que o nível de água no copo irá a) diminuir, se a temperatura do sistema diminuir. b) diminuir, independentemente de a temperatura do sistema aumentar ou diminuir. c) transbordar, independentemente de a temperatura do sistema aumentar ou diminuir. d) transbordar, somente se a temperatura do sistema aumentar. estudo indiVidualizado (e.i.) 1. (Uea 2023) Uma viola com cordas de aço foi perfeitamente afi- nada pelo violeiro em uma noite fria. Na tarde do dia seguinte, com uma temperatura mais elevada em relação à noite passada, o violeiro percebeu que todas as cordas de sua viola estavam desafinadas em tons de frequências mais altas. A constatação do vio- leiro decorre do fato de que, em temperaturas mais elevadas, as cordas da viola ficam mais tensionadas. Considerando que o restante dos componentes da viola é feito de uma madeira uniforme, que não há empenamento de nenhuma de suas partes e que a umidade manteve-se constante, verificou-se que a) as cordas da viola, ao serem aquecidas, tendem a diminuir de tamanho. b) as cordas da viola dilataram, já a madeira não, pois é um isolante térmico. c) a madeira dos componentes da viola, ao ser aque- cida, diminui de tamanho. d) o coeficiente de dilatação térmica superficial do aço é maior do que o da madeira. e) o coeficiente de dilatação térmica linear da madeira é maior do que o do aço. 2. (Uepg-pss 2 2023) A dilatação dos corpos sólidos e dos líquidos traz con- sequências, muitas vezes trágicas, quando, na vida prática, não são levados em conta seus efeitos. No que se refere a esse assunto, assinale o que for correto. 01) Como a água tem um comportamento chamado anômalo frente a certas variações de temperatura, podemos afirmar que, quando sua temperatura passa de 10 °C para 50 °C, seu volume diminui. 02) Para variações de temperatura não muito elevadas, o coeficiente de dilatação superficial (β) para um certo material é praticamente igual ao dobro do seu coeficiente de dilatação linear (α). 04) Quando um termômetro de mercúrio é aquecido, o vidro se dilata menos do que o mercúrio. Logo, podemos afirmar que o coeficiente de dilatação aparente do mercúrio, nesse recipiente de vidro, é menor do que o real. 08) Uma barra de metal de comprimento L a 0 °C, quando aquecida a 125 °C, sofreu uma dilatação, passando a ter um comprimento igual a 100,5% de seu comprimento inicial. Logo, podemos afirmar que o coeficiente de dilatação superficial do material (β) que constitui a barra vale 8 . 10-5 °C-1.
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