Termodinâmica - lista 2

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Prof. Dra. Priscila Freitas Lemes 
Termodinâmica 
Lista 02 
1. Uma barra feita com uma liga de alumínio mede 10cm a 20ºC e 10,015 cm no ponto de ebulição 
da água. (a) Qual o seu comprimento no ponto de congelamento da água? (b) Qual é a sua 
temperatura, se o seu comprimento é de 10,009 cm? 
2. Um furo circular em uma placa de alumínio possui diâmetro de 2,725 cm a 12ºC. Qual o 
diâmetro do furo quando a temperatura da placa é aumentada até 140ºC? Dado αAl = 23x10-6ºC-1. 
3. Um cubo de latão tem aresta de 30 cm. Qual o aumento de sua área superficial, se a 
temperatura subir de 20 para 75ºC? Dado: αlatão = 19x10-6ºC-1. 
4. Uma barra de aço a 25ºC tem 3 cm de diâmetro. Um anel de latão tem diâmetro interior de 
2,992 cm a 25ºC. A que temperatura comum o anel se ajustará exatamente a barra? 
5. Uma régua métrica de aço está para ter a sua marcação gravada e deseja-se que os intervalos 
de milímetros apresentem uma exatidão de 5x10-5 a uma determinada temperatura. Qual é a variação 
máxima da temperatura que pode ocorrer durante a gravação? Dado: αaço = 11x10-6ºC-1 
6. O comprimento de um fio de alumínio é de 40 m a 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 
60ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é 24x10-6ºC-1, determine (a) a 
dilatação do fio e (b) o comprimento final do fio. 
7. Uma placa retangular de alumínio tem área de 40cm² a 0ºC. Calcule a área final da placa a (a) 
50ºC e (b) -20ºC. 
8. Uma barra de estanho tem a forma de um prisma reto de base 4cm² e comprimento 1m à 
temperatura de 68ºF. Determine o comprimento e o volume dessa barra à temperatura de 518ºF. 
Considere αestanho = 20x10-6ºC-1. 
9. Uma placa de aço tem um furo circular de 2cm² de área a 10ºC. Determine a área do orifício se 
a placa for aquecida a 1010ºC, sabendo que o coeficiente de dilatação linear do aço é 11x10-6ºC-1. 
10. Uma chapa de alumínio e outra de cobre tem áreas respectivamente iguais a 80cm² e 80,4 cm² 
a 0ºC. Sabendo que αAl = 24x10-6ºC-1 e αCu=17x10-6ºC-1, determine a temperatura em que elas terão 
áreas iguais. 
11. Uma barra de comprimento X a 0ºC é aquecida e tem seu 
comprimento l em função do aumento de temperatura dada pelo gráfico 
ao lado: 
a) Qual o coeficiente de dilatação linear desse material? 
b) Qual o comprimento x da barra? 
12. Em engenharia civil, é importante levar em conta a dilatação térmica 
na construção de prédios, pontos, viadutos, ferrovias etc. Admita que numa estrada de ferro os trilhos sejam 
feitos de aço, cujo coeficiente de dilatação linear é α= 11.10-6ºC-¹. O comprimento de um trilho, a 10ºC, 
temperatura em que foi assentado, é 30m. Considerando que, num dia particularmente quente, a temperatura 
ambiente chegou a 40ºC, a variação de comprimento sofrida por um trilho nesse dia foi? 
13. Uma telha de alumínio tem dimensões lineares de 20 cm x 500 cm e seu coeficiente de dilatação 
linear é igual a 2,2x10
-5
 ºC
-1
. A telha, ao ser exposta ao sol durante o dia, experimenta uma variação de 
temperatura de 20 ºC . Qual será a dilatação superficial máxima da chapa, em cm
2
, durante esse dia? 
14. Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O 
coeficiente de dilatação do metal da parte superior (A) é o dobro do 
coeficiente do metal da parte inferior (B). À temperatura ambiente, a 
lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150 ºC, a 
lâmina: 
a) continuará horizontal. b) curvará para baixo. 
c) curvará para cima. d) curvará para a direita. 
e) curvará para a esquerda