exercicicos termologia e dilatação termica

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A
B
C
D
E
1 Marcar para revisão
Um líquido está dentro de um recipiente de coeficiente de
dilatação infinito. Se esse líquido possui volume de 0,03
  a 20 °C e coeficiente de dilatação volumétrica de
, quando transbordará do recipiente?
m3
36  ×  10−6 °C−1
Quando a temperatura de aquecimento for
maior que 200 °C.
Quando a temperatura de contração for menor
que �273 °C.
O líquido transbordará a qualquer temperatura.
O líquido nunca transbordará.
O líquido transbordará a qualquer contração
existente do recipiente.
Resposta correta
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A
B
C
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Gabarito Comentado
O recipiente possui um coeficiente de dilatação
infinito, o que significa que ele se expandirá mais do
que qualquer quantidade de líquido que ele
contenha, independentemente da temperatura.
Portanto, o líquido nunca transbordará, pois o
recipiente sempre se dilatará mais do que o líquido,
independentemente de quão quente o líquido se
torne. Isso ocorre porque o coeficiente de dilatação
é uma medida de quanto um material se expande ou
contrai por unidade de temperatura; um coeficiente
de dilatação infinito significa que o recipiente se
expandirá infinitamente para cada aumento de
temperatura.
2 Marcar para revisão
Em um termômetro, foi registrada uma variação de
temperatura de 60 K. Em Kelvin, essa variação de
temperatura corresponde a:
10 K
20 K
30 K
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D
E
40 K
60 K
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Para resolver esta questão, é importante entender
que a escala Kelvin é uma escala absoluta, ou seja,
não possui valores negativos. Portanto, uma variação
de temperatura em Kelvin é a mesma,
independentemente da escala que você está usando.
Isso significa que uma variação de 60 K é igual a
uma variação de 60 K, não importa se você está
medindo em Celsius, Fahrenheit ou qualquer outra
escala.
A confusão pode surgir porque a relação entre as
escalas Celsius e Kelvin não é 1�1. A fórmula para
converter Celsius para Kelvin é . No
entanto, isso não se aplica a variações de
temperatura, apenas a temperaturas absolutas. Para
variações de temperatura, 1 K de variação é igual a
1°C de variação.
Portanto, uma variação de 60 K é igual a uma
variação de 60 K, tornando a alternativa E a resposta
correta.
TK = TC + 273
3 Marcar para revisão
A temperatura em Celsius correspondente a 0 K é igual a:
Questão 3 de 5
Corretas �5�
Em branco �0�
1 2 3 4 5
Exercicio
Termologia e Dilatação
Térmica
Sair
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A
B
C
D
E
�698 °C
�727 °C
�375 °C
�781 °C
�273 °C
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Para converter a temperatura de Kelvin para Celsius,
utilizamos a seguinte equação:
Substituindo o valor de 0 K na equação, temos:
O que resulta em:
Portanto, a temperatura em Celsius correspondente
a 0 K é �273 °C.
TC   = TK   − 273
TC   = 0  − 273
TC   = −273 °C
4 Marcar para revisão
Um termômetro foi construído com escala não
convencional, e a este foi atribuído o valor de �10 para a
água em fusão e 10 para a água em ebulição. Assinale a
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A
B
C
D
E
alternativa que apresenta o valor que esse termômetro
apontará para uma temperatura ambiente de 25 °C�
�3,0
�4,5
�5,0
�6,0
�7,5
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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A
B
C
Para resolver essa questão, precisamos estabelecer
a equação de conversão entre a escala convencional
�Celsius) e a escala não convencional do
termômetro. A equação é dada por:
Que simplificada, resulta em:
Isolando T, temos:
Substituindo  pelo valor da temperatura ambiente
em Celsius �25°C�, obtemos:
Portanto, para uma temperatura ambiente de 25°C, o
termômetro com escala não convencional apontará o
valor de �5,00.
  =
T  −(−10)
10 − (−10)
TC  −0
100 −0
  =T  +10
20
TC
100
T   = − 1020TC
100
TC
T   =   − 10  = −5, 020 ⋅25
100
5 Marcar para revisão
Um disco metálico de raio 0,5 m tem um coeficiente de
dilatação linear igual a . A área final
desse disco para uma redução de temperatura de 18 °C é
igual a:
3, 2  ×  10−6 °C−1
0, 25π m2
0, 39π m2
0, 45π m2
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D
E
0, 51π m2
0, 62π m2
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A questão envolve o conceito de dilatação térmica. A
equação para a dilatação superficial é dada por:
Onde é o coeficiente de dilatação superficial, que
é o dobro do coeficiente de dilatação linear .
Portanto, temos que
.
A área inicial do disco é dada por , que é
igual a .
A redução de temperatura é de 18 °C, ou seja,
. Substituindo esses valores na
equação de dilatação superficial, obtemos:
Simplificando, obtemos que a área final do disco é
aproximadamente , que é a alternativa
correta.
A(ΔT )  = A0  +A0βΔT
β
α
β  = 2 ⋅ 3, 2  ×  10−6  = 6, 4  ×  10−6 °C−1
A0 πr0
2
0, 25π m2
ΔT   = 18 °C
A(ΔT )  = 0, 25π  + 0, 25π ⋅  6, 4  ×  10−6 ⋅ (−18)
0, 25π m2
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