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Apostilas 2� Ano Pdf/Ap 00 - Pot�ncia de Base 10 - CAP - 2017.pdf UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 FÍSICA – 1º, 2º e 3º ANOS Página 1 de 5 REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 01 – POTÊNCIA DE BASE 10: A potência de base 10 é utilizada para abreviar a escrita de números que contenham n fatores 10, facilitando assim sua representação. Ex1. a) 10 5 = 100000 (5 zeros) b) 10 7 = 10000000 (7 zeros) c) 10 3 = 1000 (3 zeros) Nesse tipo de potência, quanto o expoente for positivo, ele indica a quantidade de zeros que deverão ser acrescentados após o algarismo 1. d) 10 -2 = 0,01 (2 casas decimais) e) 10 -5 = 0,00001 (5 casas decimais) Aqui, como o expoente é negativo, ele indica o número de casas decimais que deverão ser criadas a partir do zero e com final 1. 02 – Notação Científica: É uma notação amplamente utilizada no mundo da Ciência. Torna-se uma arma bastante eficaz quando queremos expressar números muito grandes ou muito pequenos, esta notação faz uso de potências de 10. Qualquer número pode ser expresso em notação científica, ou seja, em um número compreendido entre 1 e 10 multiplicado por uma potência de 10, como descrito a seguir: X · 10 n (onde 1 ≤ X < 10) Devemos escrever na forma de potência de base 10, deixando o coeficiente numérico, com um número diferente de zero antes da vírgula. Ex2. a) Número de Avogadro. 1 mol = 6,023.10 23 moléculas b) Carga Elétrica Elementar do Elétron. e = 1,6 .10 -19 C Ex3: Escrever em Notação Científica: a) 780.000.000,0 = 7,8.10 8 Desloca-se a vírgula 8 casas para esquerda, expoente positivo. b) 0,000 000 007 = 7,0.10 - 9 Desloca-se a vírgula 9 casas para direita, expoente negativo. c) 350.000.000.000.000.000,0 = d) 0,000 000 000 000 000 004 72 = e) 4.000.000.000.000,0 = f) 0,000 000 000 000 000 08 = g) 702.000.000.000.000.000.000.000.000,0 = h) 0,000 000 000 000 000 000 060 9 = Ex4:Escrever na forma decimal: a) 3,4.10 7 = 34.000.000,0. Vírgula para direita. b) 4,0.10 -8 = 0,000 000 04. Vírgula para esquerda. c) 2,8.10 12 = d) 3,7.10 -13 = e) 9,0.10 15 = f) 5,0.10 -17 = g) 4,09.10 8 = h) 7,06.10 -15 = Ex5: Transformar para Notação Científica: a) 405,0.10 20 = 4,05.10 20 + 2 = 4,05.10 22 Duas casas para esquerda, soma-se 2 no expoente. Lembre-se que na adição e subtração, sinais iguais somam-se e conserva-se o sinal. b) 0,000308.10 13 = 3,08.10 13 – 4 = 3,08.10 9 Quatro casas para direita, subtrai-se 4 no expoente. Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. c) 50700,0.10 -15 = d) 0,00308.10 -16 = e) 3000000,0.10 22 = f) 0,007.10 18 = g) 380000,0.10 -25 = h) 0,00078.10 -35 = 02 – Adição e Subtração de Potência de Base 10. Ex6: Expoentes iguais: a) 8,5.10 25 + 5,4.10 25 = (8,5 + 5,4).10 25 = 13,9.10 25 + 1 = 1,39.10 26 Lembre-se que na adição e subtração, sinais iguais somam-se e conserva-se o sinal. É essencial deixar o resultado em Notação Científica. b) 8,7.10 -18 – 4,3.10 -18 = (8,7 – 4,3).10 -18 = 4,4.10 -18 Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. Nesse caso o resultado já estar em Notação Científica. c) 3,5.10 15 + 7,8.10 15 = d) 4,7.10 -22 + 5,4.10 -22 = e) 7,8.10 -18 – 3,6.10 -18 = f) 4,8.10 30 – 9,7.10 30 = g) 3,05.10 35 + 8,73.10 35 – 5,67.10 35 = h) 5,08.10 -23 – 6,7.10 -23 + 8,05.10 -23 = Ex7. Expoentes diferentes. Nesse caso é necessário deixar as potências de base 10 com os mesmos expoentes, deslocando a vírgula ou para direita ou para esquerda. a) 8,6.10 15 + 480,0.10 13 = 8,6.10 15 + 4,8.10 13 + 2 = 8,6.10 15 + 4,8.10 15 = (8,6 + 4,8).10 15 = 13,4.10 15 + 1 = 1,34.10 16 Lembre-se que na adição e subtração, sinais iguais somam-se e conserva-se o sinal. É essencial deixar o resultado em Notação Científica. b) 7,5.10 -22 – 0,027.10 -20 = 7,5.10 -22 – 2,7.10 -20 – 2 = 7,5.10 -22 – 2,7.10 -22 = (7,5 – 2,7).10 -22 = 4,8.10 -22 Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. Nesse caso o resultado já estar em Notação Científica. c) 7,5.10 15 + 708,0.10 13 = d) 6,7.10 -22 + 0,034.10 -20 = e) 5,8.10 -18 – 0,0036.10 -15 = f) 3,8.10 30 – 40,7.10 29 = g) 4,05.10 35 + 573,0.10 33 – 0,767.10 37 = h) 708,0.10 -23 – 6,7.10 -21 + 0,805.10 -20 = UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 FÍSICA – 1º, 2º e 3º ANOS Página 2 de 5 03 – Multiplicação e Divisão de Potência de Base 10. Ex8. Multiplicação: Na multiplicação de potência de mesma base, conservam-se as bases e somam-se os expoentes: am.an = am + n a) (2,4.10 15 ).(7,6.10 13 ) = (2,4 . 7,6).10 15 + 13 = 18,24.10 28 + 1 = 1,824.10 28 Lembre-se que na adição e subtração, sinais iguais somam-se e conserva-se o sinal. É essencial deixar o resultado em Notação Científica. b) (2,34.10 -27 ).(3,25.10 19 ) = (2,34 . 3,25).10 -27 +19 = 7,605.10 -8 Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. Nesse caso o resultado já estar em Notação Científica. c) 4,0.(4,7.10 15 ) = d) (7,5.10 15 ).(4,08.10 13 ) = e) (6,7.10 -22 ).(3,45.10 -20 ) = f) (5,28.10 -28 ).(3,06.10 15 ) = g) (3,08.10 30 ).(4,27.10 -14 ) = Ex9. Divisão: Na divisão de potência de mesma base, conservam-se as bases e subtraem-se os expoentes: am ÷ an = am – n a) (2,7.10 25 ) ÷ (0,03.10 13 ) = (2,7 ÷ 0,03).10 25 - 13 = 90.10 12 = 9,0.10 12 + 1 = 9,0.10 13 Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. É essencial deixar o resultado em Notação Científica. Também você poderá resolver a questão da seguinte forma, transformando os coeficientes numéricos em números inteiros. = (2,7.10 25 ) ÷ (0,03.10 13 ) = (27.10 25 – 1 ) ÷ (3.10 13 – 2 ) = (27.10 24 ) ÷ (3.10 11 ) = (27 ÷ 3).10 24 – 11 = 9,0.10 13 b) (360,0.10 -32 ) ÷ (0,004.10 -15 ) = (360,0 ÷ 0,004).10 -32 – (-15) = 90000,0.10 -32 + 15 = 90000,0.10 -17 = 9,0.10 -17+ 4 = 9,0.10 -13 Lembre-se que na adição e subtração, sinais diferentes subtraem-se e conserva-se o sinal do número maior. Nesse caso o resultado já estar em Notação Científica. Também você poderá resolver a questão da seguinte forma, transformando os coeficientes numéricos em números inteiros. = 360,0.10 -32 ) ÷ (0,004.10 -15 ) = (36,0.10 -32 + 1 ) ÷ (4,0.10 -15 – 3 ) = (36,0.10 -31 ) ÷ (4,0.10 -18 ) = (36,0 ÷ 4,0).10 -31 – (-18) = 9,0.10 -33 + 18 = 9,0.10 -13 c) (4,8.10 15 ) ÷ 6 = d) (3,5.10 25 ) ÷ (0,07.10 13 ) = e) (630,0.10 -32 ) ÷ (0,009.10 -15 ) = f) (14,4.10 -28 ) ÷ (3000,0.10 15 ) = g) (10,5.10 30 ) ÷ (0,15.10 -14 ) = 04 – Potenciação e Radiciação de Potência de Base 10. Ex10. Potenciação: Vamos utilizar duas propriedades de Potência. A primeira é a Multiplicação de Potências de mesmo Expoente: conserva-se o expoente e multiplica-se a base. (a.b)m = am . bm A segunda é a Potência de Potência: conserva-se a base e multiplicam-se os expoentes. (am)n = am.n a) (-2,5.10 -20 ) 2 = (-2,5) 2 .(10 -20 ) 2 =(-2,5). (-2,5).10 -20.2 = 6,25.10 -40 Lembre-se que negativo elevado ao expoente par o resultado é positivo, e que na multiplicação e divisão, sinais iguais é positivo e sinais diferentes é negativo. b) (-0,2. 10 12 ) 3 = (-0,2) 3 .(10 12 ) 3 = (-0,2).(-0,2).(-0,2).10 12.3 = - 0,008.10 36 = - 8,0.10 36 – 3 = - 8,0.10 33 Lembre-se que negativo elevado ao expoente par o resultado é positivo, e que na multiplicação e divisão, sinais iguais é positivo e sinais diferentes é negativo. É essencial deixar o resultado em Notação Científica. c) (3,6.10 15 ) 3 = d) (3,5.10 -13 ) 2 = e) (-0,3.10 -32 ) 5 = f) (20,0.10 -28 ) 6 = Ex11. Radiciação: Temos que utilizar a definição de Radiciação. Expoentem Índicen Raizb Radicandoa Radical baa n m n m Também utilizaremos a propriedade do Produto de Radicais de Mesmo Índice que é igual ao Produto de Radicando. nnn b.ab.a 14142142 4 2 28 4 282812727 10.0,410.210.210.2 10.1610.6,110.1610.6,1 )a É essencial que a divisão do expoente pelo índice seja um número exato, não se preocupe com o coeficiente numérico. 773 3 3 21 3 3 3 2133 213 1223 22 10.0,310.)3(10.)3( 10.2710.2710.2710.7,2 )b 5 2710.032,0 )c 4 2310.0,810 )d 3 2310.25,1 )e 2710.9,4 )f 05 – Ordem de Grandeza: A ordem de grandeza (O.G(x)) de uma medida deve ser expressa por uma potência inteira de dez, mais próxima da medida escolhida. Para determinar a ordem de grandeza de um número x, [O.G.(x)], representado em Notação Científica (x = a.10 n ), basta efetuar a seguinte comparação: O limite de aproximação ..16,310 para o fator a correspondente à potência intermediária entre 10 n e 10 n + 1 . 5.1 – se n10)x(G.O10a , Mantém-se invariável a potência inteira de dez (n), quando a parte significativa (a) da medida escolhida for inferior a 3,16 (raiz quadrada de 10). Ex12: a) 2,4.10 8 : OG = 10 8 b) Distância média Terra-Sol = 1,5.10 11 m, OG = 10 11 m c) Velocidade da luz no vácuo = 3,0.10 8 m, OG = 10 8 m/s UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 FÍSICA – 1º, 2º e 3º ANOS Página 3 de 5 5.2 – se 1n10)x(G.O10a , Arredonda-se para mais uma unidade a potência inteira de dez (n + 1), quando a parte significativa (a) da medida escolhida for igual ou superior a 3,16 (raiz quadrada de 10). Ex13: a) 4,5.10 12 : OG = 10 12 + 1 = 10 13 b) Raio médio da Terra = 6300000 m = 6,3.10 6 m, OG = 10 7 m c) Espessura de uma vidraça = 0,0040m = 4,0.10 -3 m, OG =10 -2 m Ex14: Determine a ordem de grandeza nos casos abaixo. a) 3,05.10 12 = b) 3,2.10 16 = c) 1,8.10 -18 = d) 4,6.10 -20 = e) 5.700.000,0 = f) 0,000 257 = 06 – ALGARISMOS (DÍGITOS) SIGNIFICATIVOS. São os algarismos corretos, não contando os zeros necessários para localização da vírgula. Obs1: Lembre – se que o zero a esquerda não vale nada. Ex15: 0,0018 = 1,8.10 -3 tem 2 algarismos significativos, Ex16: 0,001800 = 1,800.10 -3 tem 4 algarismos significativos. Ex17: 4,5300 tem 5 algarismos significativos, Ex18: 1,66 tem 3 algarismos significativos, Ex19: 0,3003020 tem 7 algarismos significativos, Ex20: Determine a quantidade de algarismos significativos nos números abaixo a) 35,3535 = b) 0,0333 = c) 4,0123 = d) 0,00005 = e) 4,800000 = f) 1,1111000 = g) 0,000042 = h) 3,00000004= 07 – Regras de Arredondamento: Arredondamentos são de fundamental importância para nossos estudos, principalmente ao calcular valores que têm muitas casas decimais. Muitas vezes, é conveniente suprimir unidades inferiores às de determinada ordem. Esta técnica é denominada arredondamento de dados ou valores. Muitas vezes é muito mais fácil e mais compreensível usarmos valores arredondados para melhor entendimento do público que terá acesso à informação. Na Prática adotamos as seguintes regras: 7.1) n < 5 (menor que 5). Quando o primeiro algarismo a ser abandonado é 0,1,2,3 ou 4, ficará inalterado o último algarismo que permanece. Ex21: a) 43,24 passa para 43,2. b) 54,13 passa para 54,1. 7.2) n ≥ 5 (maior ou igual a 5). Quando o primeiro algarismo a ser abandonado é o 5, 6,7,8, ou 9, aumenta-se em uma unidade o algarismo que permanece. Ex22: a) 23,87 passa para 23,9. b) 34,08 passa para 34,1. c) 72,5 passa para 73 inteiros. d) 72,45 passa para 72,5 (setenta e dois inteiros e cinco décimos) - uma casa após a vírgula. e) 72,445 passa para 72,45 (setenta e dois inteiros e quarenta e cinco centésimos).duas casa após a vírgula. Ex23: Faça o arredondamento deixando três algarismos significativos. a) 3,581 = b) 5,785 = c) 30, 48 = d) 60,23 = 08 – Prefixos gregos e latinos: A colocação de um prefixo grego ou latino, definido pelo Sistema Internacional de unidades (SI), substitui a potência de dez (ordem de grandeza) da medida expressa. Apresentamos, na Tabela abaixo, o símbolo, o nome, o valor e o fator multiplicador dos prefixos, utilizados no (SI) em diversas áreas científicas e tecnológicas do mundo atual. Tabela de Múltiplos e Submúltiplos decimais Nome Símbolo Potência de Dez exa E 10 18 peta P 10 15 tera T 10 12 giga G 10 9 mega M 10 6 quilo k 10 3 hecto h 10 2 deca da 10 1 10 0 deci d 10 -1 centi c 10 -2 mili m 10 -3 micro μ 10 -6 nano n 10 -9 pico p 10 -12 femto f 10 -15 atto a 10 -18 09 – Questões dos últimos Vestibulares e ENEM 01 – (UFRR – 2004) Usando notação científica, a conversão de 0,0034 centímetros para quilômetro corresponde a: a) 3,4 x 10 -7 b) 0,34x10 -6 c) 34,0x10 8 d) 3,4x10 -8 e) 3,4x10 7 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 FÍSICA – 1º, 2º e 3º ANOS Página 4 de 5 02 – (UFRR – 2003) Na análise de um determinado objeto, foram obtidos os valores da sua massa: 0,0028 g; e do seu comprimento: 6,30 cm. Assinale a alternativa que mostra o número de algarismos significativos nas duas medidas, respectivamente: a) 5 e 3; b) 2 e 3; c) 4 e 2; d) 2 e 2; e) 5 e 2. 03 – (UFRR-2002-F2) O Coração de uma pessoa comum pulsa, em média, 60 vezes por minuto. A ordem de grandeza do número de pulsações realizadas pelo coração de uma pessoa que viveu 50 anos corresponde a: (1 ano = 3,15 x 10 7 segundos) a) 10 6 ; b) 10 7 ; c) 10 8 ; d) 10 9 ; e) 10 11 . 04 – (UFRR – 2001) A medida da massa de um corpo tem seu valor numérico escrito como 0,0280g. Essa medida representa o seguinte número de algarismos significativos: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 05 – (UFRR – 2000) O valor normal da aceleração da gravidade g é igual a 9,80665 m/s 2 . O número de algarismos significativos que representa esta constante e o seu arredondamento para três algarismos significativos são respectivamente: a) 6 e 9,80 m/s 2 b) 4 e 9,81 m/s 2 c) 6 e 9,81 m/s 2 d) 5 e 9,80 m/s 2 e) 6 e 10,0 m/s 2 06 – (ENEM-2009) Técnicos concluem mapeamento do aquífero Guarani. O aquífero Guarani localiza-se no subterrâneo dos territórios da Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai, com extensão total de 1.200.000 quilômetros quadrados, dos quais 840.000 quilômetros quadrados estão no Brasil. O aquífero armazena cerca de 30 mil quilômetros cúbicos de água e é considerado um dos maiores do mundo. Na maioria das vezes em que são feitas referências à água, são usadas as unidades metro cúbico e litro, e não as unidades já descritas. A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) divulgou, por exemplo, um novo reservatório cuja capacidade de armazenagem é de 20 milhões de litros. Disponível em: http://noticias.terra.com.br. Acesso em: 10 jul. 2009 (adaptado). Comparando as capacidades do aquífero Guarani e desse novo reservatório da SABESP, a capacidade do aquífero Guarani é a) 1,5 x 10 2 vezes a capacidade do reservatório novo. b) 1,5 x 10 3 vezes a capacidade do reservatório novo. c) 1,5 x 10 6 vezes a capacidade do reservatório novo. d) 1,5 x 10 8 vezes a capacidade do reservatório novo. e) 1,5 x 10 9 vezes a capacidade do reservatório novo. 07 – (ENEM-2011) Um mecânico de uma equipe de corrida necessita que as seguintes medidas realizadas em um carro sejam obtidas em metros: a) distância a entre os eixos dianteiro e traseiro; b) altura b entre o solo e o encosto do piloto. Ao optar pelas medidas a e b em metros, obtêm-se, respectivamente, a) 0,23 e 0,16. b) 2,3 e 1,6. c) 23 e 16. d) 230 e 160. e) 2 300 e 1 600. 08 – (ENEM-2012) A Agência Espacial Norte Americana (NASA) informou que o asteróide YU 55 cruzou o espaço entre a Terra e a Lua no mês de novembro de 2011. A ilustração a seguir sugere que o asteróide percorreu sua trajetória no mesmo plano que contém a órbita descrita pela Lua em torno da Terra. Na figura, está indicada a proximidade do asteróide em relação à Terra, ou seja, a menor distância que ele passou da superfície terrestre. Com base nessas informações, a menor distância que o asteroide YU 55 passou da superfície da Terra é igual a: a) 3,25 × 10 2 km. b) 3,25 × 10 3 km. C) 3,25 × 10 4 km. d) 3,25 × 10 5 km. e) 3,25 × 10 6 km. 09 – (ENEM-2013) Nos Estados Unidos a unidade de medida de volume mais utilizada em latas de refrigerante é a onça fluida (fl oz), que equivale a aproximadamente 2,95 centilitros (cL). Sabe-se que o centilitro é a centésima parte do litro e que a lata de refrigerante usualmente comercializada no Brasil tem capacidade de 355 mL. Assim, a medida do volume da lata de refrigerante de 355 mL, em onça fluida (fl oz), é mais próxima de a) 0,83. b) 1,20. c) 12,03. d) 104,73. e) 120,34. 10 – (ENEM-2015) As exportações de soja no Brasil totalizaram 4,129 milhões em toneladas no mês de julho de 2012 e registraram um aumento em relação ao mês de julho de 2011, embora tenha havido uma baixa em relação ao mês de maio de 2012 A quantidade, em quilogramas, de soja exportada pelo Brasil no mês de julho de 2012 foi de: a) 4,129×10 3 b) 4,129×10 6 c) 4,129×10 9 d) 4,129×10 12 e) 4,129×10 15 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – REVISÃO DE POTÊNCIA DE BASE 10 FÍSICA – 1º, 2º e 3º ANOS Página 5 de 5 11 – (UFPE) Em um hotel com 500 apartamentos, o consumo médio de água por apartamento é de cerca de 170 litros por dia. Qual a ordem de grandeza do volume que deve ter o reservatório do hotel, em metros cúbicos, para abastecer todos os apartamentos durante um dia de falta de água? a) 10 1 . b) 10 2 . c) 10 3 . d) 10 4 . e) 10 5 . 12 – (Fuvest-SP) Qual é a ordem de grandeza do número de voltas dadas pela roda de um automóvel ao percorrer uma estrada de 200 km? a) 10 2 . b) 10 3 . c) 10 5 . d) 10 10 . e) 10 9 . 13 – (Cesgranrio-RJ) Um recipiente cúbico tem 3,000 m de aresta, n é o número máximo de cubos, de 3,01 mm de aresta, que cabem no recipiente.A ordem de grandeza de n é: a) 10 6 . b) 10 7 . c) 10 8 . d) 10 9 . e) 10 10 . 14 – (UFU-MG) A ordem de grandeza em segundos, em um período correspondente a um mês, é: a) 10. b) 10 3 . c) 10 6 . d) 10 9 . e) 10 12. . 15 – (Unirio-RJ) "Um dia eu vi uma moça nuinha no banho Fiquei parado o coração batendo Ela se riu Foi o meu primeiro alumbramento.” (Manuel Bandeira) A ordem de grandeza do número de batidas que o coração humano dá em um minuto de alumbramento como este é: a) 10 1. b) 10 2. c) 10 0 . d) 10 3 . e) 10 4 . 16 – (UF Juiz de Fora-MG) Supondo-se que um grão de feijão ocupe o espaço equivalente a um paralelepípedo de arestas 0,5 cm . 0,5 cm. 1,0 cm, qual das alternativas abaixo melhor estima à ordem de grandeza do número de feijões contido no volume de um litro? a) 10. b) 10 2. c) 10 3. d) 10 4. e) 10 5. 17 – (Cesgranrio-RJ) O fumo é comprovadamente um vício prejudicial à saúde. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde, um fumante médio, ou seja, aquele que consome cerca de 10 cigarros por dia, ao chegar à meia-idade terá problemas cardiovasculares. A ordem de grandeza do número de cigarros consumidos por este fumante durante 30 anos é de: a) 10 2 . b) 10 3 . c) 10 4 . d) 10 5 . e) 10 6 . 18 – (UFRRJ-RJ) O censo populacional realizado em 1970 constatou que a população do Brasil era de 90 milhões de habitantes. Hoje, o censo estima uma população de 150 milhões de habitantes. A ordem de grandeza que melhor expressa o aumento populacional é: a) 10 6. b) 10 7 . c) 10 8 . d) 10 9 . e) 10 10. 19 – (FASP-SP) Uma partida normal de futebol é disputada em 90 min.O estádio do Morumbi, em São Paulo, já recebeu cerca de 30 milhões de torcedores desde sua abertura, em 1960. A media de torcedores por partida é de aproximadamente 28 mil. Então, qual é a ordem de grandeza do total de minutos de futebol já jogados no Morumbi? a) 10. b) 10 2. c) 10 3. d) 10 4. e) 10 5. 20 – (UFPE) Em um hotel com 200 apartamentos, o consumo médio de água por apartamento é de 100 litros por dia. Qual a ordem de grandeza do volume que deve ter o reservatório do hotel, em metros cúbicos, para abastecer todos os apartamentos durante um dia? (lembrete 1 metro cúbico = 1000 litros) a) 10. b) 10 2. c) 10 3. d) 10 4. e) 10 5. 10 – Respostas dos Exercícios Propostos. Ex3: c) 3,5.10 17 d) 4,72.10 -18 e) 4,0.10 12 f) 8,0.10 -17 g) 7,02.10 26 h) 6,09.10 -20 Ex4: c) 2.800.000.000.000,0 d) 0,000 000 000 000 37 e) 9.000.000.000.000.000.000,0 f) 0,000 000 000 000 000 05 g) 409.000.000,0 h) 0,000 000 000 000 007 06 Ex5: c) 5,07.10 -11 d) 3,08.10 -19 e) 3,0.10 28 f) 7,0.10 15 g) 3,8.10 -20 h) 7,8.10 -39 Ex6: c) 1,13.10 16 d) 1,01.10 -21 e) 4,2.10 -18 f) – 4,9.10 30 g) 6,11.10 35 h)– 6,43.10 -23 Ex7: c) 1,458.10 16 d) 1,01.10 -21 e) 2,2.10 -18 f) – 2,7.10 29 g) – 6,692.10 36 h) 8,43.10 -21 Ex8: c) 1,88.10 16 d) 3,06.10 29 e) 2,3115.10 -41 f) 1,61568.10 -12 g) 1,31516.10 17 Ex9: c) 8,0.10 14 d ) 5,0.10 13 e) 7,0.10 -13 f) 4,6.10 -46 g) 7,0.10 45 Ex10: c) 4,6656.10 46 d) 1,225.10 -25 e) – 2,43.10 -163 f) 6,4.10 -161 Ex11: c) 2,0.10 -6 d) 3,0.10 6 e) 5,0.10 7 f) 7,0.10 -14 Ex14: a) 3,05 < 3,16, OG = 10 12 b) 3,2 > 3,16, OG = 10 16 + 1 = 10 17 c) 1,8 < 3,16, OG = 10 -18 d) 4,6 > 3,16, OG = 10 -20 + 1 = 10 -19 e) 5,7.10 6 > 3,16, OG = 10 6 + 1 = 10 7 f) 2,57.10 -5 < 3,16, OG = 10 -5 Ex20: a) 6 AS b) 3 AS c) 6 AS d) 1 AS e) 7 AS f) 8 AS g) 2 AS h) 9 AS Ex23: a) 3,58 b) 5,79 c) 30,5 d) 60,2 11 – Respostas das Questões dos últimos Vestibulares e ENEM. 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 D B D C C E B D B C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B C D C B D D C E A Apostilas 2� Ano Pdf/Ap 01 - Termometria - CAP - 2017.pdf UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 1 de 7 TERMOLOGIA Termologia: é a parte da Física que estuda o calor e suas aplicações TERMOMETRIA 1 – CONCEITOS 1.1 – Termometria: a Medida da Temperatura. 1.2 – Agitação Térmica: é a agitação das moléculas e dos átomos de um corpo. Quente Normal Frio ΔT↑← ←CNTP→ →ΔT↓ 1.3 – Energia Térmica: é a soma das energias cinéticas individuais de todas as partículas de um corpo. 1.4 – Calor: é a energia térmica em transito, entre dois corpos ou sistemas, decorrente apenas de existência de uma diferença de temperatura entre eles. 1.5 – Temperatura: é uma grandeza que permite avaliar o grau de agitação térmica das moléculas de um corpo. 1.6 – Equilíbrio Térmico: é quando dois ou mais objetos ou sistemas com temperaturas diferentes são postos em contato um como o outro, depois de um certo tempo eles apresentam a mesma temperatura. Ex. Leite gelado misturado com café quente. 1.7 – Sensação Térmica: é o primeiro e impreciso critério para introduzir a noção de Temperatura 1.8 – Termômetro: é um sistema auxiliar que permite, indiretamente, avaliar a temperatura de um corpo. O mais usado é o termômetro de mercúrio. 1.9 – Substância Termométrica: poderá ser o mercúrio num tubo de vidro. Ex. Mercúrio (Hg), alcool etílico, clorofórmio e outras substâncias voláteis. 1.10 – Grandeza Termométrica: poderá ser o comprimento da coluna de mercúrio. 02 – Escalas Termométricas: Corresponde a um conjunto de valores numéricos, onde cada um desses valores está associado a uma temperatura. Para a graduação das escalas foram escolhidos, para pontos fixos, dois fenômenos que se reproduzem sempre nas mesmas condições: a fusão do gelo e a ebulição da água, ambas sob pressão normal. 1º ponto fixo: corresponde à temperatura de fusão do gelo, chamado ponto do gelo. 2º ponto fixo: corresponde à temperatura de ebulição da água, chamada ponto do vapor. A univesalização de uma escala de temperatura exigiu muitos anos de pesquisas. Para se ter idéia das dificuldades, em 1779 dezenove escalas termométricas em vigor, com enormes diferenças entre uma e outra. Apenas três são usadas hoje: a Escala Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 2 de 7 2.1 – Escala Celsius: Apresentada em 1742 pelo Astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), essa escala tem uma divisão centesimal que facilita a leitura, também é conhecida como escala centígrada, é utilizada em quase todo o mundo. Ela adota para o ponto do gelo e do vapor, respectivamente os valores 0ºC e 100ºC. 2.2 – Escala Fahrenheit: Proposta pelo físico alemão Gabriel Daniel Fahrenheit(1686-1736), que também era fabricante de instrumentos meteorológicos, adotou o valor 0 (zero) para a mistura: água, gelo picado e sal; e o valor 100 para a temperatura do corpo humano. Dividiu-se o intervalo entre esses pontos fixos em 100 partes iguais e cada parte recebeu o nome de grau Fahrenheit, cujo símbolo é °F. Ela adota para o ponto do gelo e do vapor, respectivamente os valores 32ºF e 212ºF, essa escala é usada geralmente nos países de língua inglesa. 2.3 – Escala Kelvin: Proposta pelo Físico britânico Lorde Kelvin (William Thomsom Kelvin, 1824-1907). Kelvin verificou experimentalmente que a pressão de um gás diminuía 1/273 do valor inicial, quando resfriado a volume constante de 0 °C para – 1 °C. Como a pressão do gás está relacionada com o choque de suas partículas com as paredes do recipiente, quando a pressão fosse nula, as moléculas estariam em repouso, a agitação térmica seria nula e a sua temperatura também. Conclui, então, que isso aconteceria se transformássemos o gás até – 273 °C. A Escala Kelvin, também é conhecida por escala absoluta, tendo como origem o zero absoluto, estado térmico em que todas as moléculas estão desprovidas de energia e, portanto, em repouso. Sua unidade (kelvin: K) tem a mesma extensão do grau Celsius (ºC), Ela adota para o ponto do gelo e do vapor, respectivamente os valores 273K e 373K. O kelvin (K), é a unidade de temperatura termodinâmica (absoluta) do Sistema Internacional de Unidades (SI). O zero absoluto é inatingível na prática, e que corresponde à temperatura de – 273,15 ºC (aproximadamente – 273 ºC) As escalas Celsius e Fahrenheit são escalas relativas, pois o zero nelas não significa ausência de agitação molecular. 03 – CONVERSÃO ENTRE AS ESCALAS TERMOMÉTRICAS 3.1 – Celsius X Fahrenheit 20:180 32F 20:100 C 180 32F 100 C 32212 32F 0100 0C Jamais esquecerei essa fórmula ! 9 32F 5 C Ex1: Transformar 20 °C para a Escala Fahrenheit. ?F Cº20C F68F3236F 9432F 9 32F 4 9 32F 5 20 9 32F 5 C Ex2: Transformar 104 °F para a Escala Celsius. ?C Fº104F C40C85C 8 5 C 9 72 5 C 9 32104 5 C 9 32F 5 C UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 3 de 7 2.2 – Celsius X Kelvin 273KC 100:100 273K 100:100 C 100 273K 100 C 273373 273K 0100 0C Jamais esquecerei essa fórmula ! 273CK Ex3: Transformar 20 °C para a Escala Kelvin. ?K Cº20C 27320K273CK K 293K Ex4: Transformar 313 K para a Escala Celsius. ?C K 313K 273313C 273C313273CK Cº40C 2.3 – Kelvin X Fahrenheit 20:180 32F 20:100 273K 180 32F 100 273K 32212 32F 273373 273K Jamais esquecerei essa fórmula! 9 32F 5 273K Ex5: Transformar 303 K para a Escala Fahrenheit. ?F K 303K F86F3254F9632F 9 32F 6 9 32F 5 30 9 32F 5 273303 9 32F 5 273K Ex6: Transformar 104 °F para a Escala Kelvin. ?K Fº104F K 313K27340K85273K 8 5 273K 9 72 5 273K 9 32104 5 273K 9 32F 5 273K EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 01 – A temperatura média do corpo humano é 36,5ºC. Determine o valor dessa temperatura na escala Fahrenheith e Kelvin? 02 – Num dia de verão a temperatura de uma sala de aula é 68ºF. Qual a indicação na escala Celsius? 03 - Numa das regiões mais frias do mundo, o termômetro indica 213K, qual essa temperatura expressa nas escalas Celsius e Fahrenheit? 04 – Complete a tabela observando as temperaturas. ºC ºF K 400 99,5 333 – 49 – 50 263 03 – VARIAÇÃO DE TEMPERATURA: Consideremos que a temperatura de um sistema varie de um valor inicial TI para um valor final TF num dado intervalo de tempo. A variação de temperatura T é dada pela diferença entre o valor final TF e o valor inicial TI: IF TTT UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 4 de 7 Obs1: Variação Máxima: (T > 0) A variação de temperatura será positiva quando a temperatura subir (TF > TI); Obs2: Variação Mínima: (T < 0) A variação de temperatura será negativa quando a temperatura descer (TF < TI); Obs3: Variação Nula: (T = 0) A variação de temperatura será nula quando a final for igual a inicial (TF = TI). 04 – VARIAÇÃO DE TEMPERATURA NAS ESCALAS 4.1 – CELSIUS X FAHRENHEIT 9 F 5 C 4.2 – CELSIUS X KELVIN: São numericamente iguais ou seja: KC 4.3 – KELVIN X FAHRENHEIT 9 F 5 K Ex7.: Em certo dia na cidade de Boa Vista, o serviço meteorologia anunciou uma temperatura máxima de 40ºC e mínima de 25ºC. Determine: a) O valor dessas temperaturas na Escala Kelvin? 273CK C40C C25C MáxMin K 29827325273CK MinMin K 31327340273CK MáxMáx b) O valor dessas temperaturas na Escala Fahrenheit? F77F3245F9x532F 9 32F 5 9 32F 5 25 9 32F 5 C MinMinMin MinMinMinMin F104F3272F9x832F 9 32F 8 9 32F 5 40 9 32F 5 C MáxMáxMáx MáxMáxMáxMáx c) A variação de temperatura na Escala Celsius? Solução: Quando o serviço de meteorologia anuncia a temperatura máxima e a temperatura mínima de um dia, usualmente não indica qual delas ocorreu antes. Então, temos duas hipóteses a considerar: 1ª hipótese: a temperatura mínima ocorreu antes da máxima. Então: TI = CMin = 25 ºC e TF = CMáx = 40 ºC T = TF – TI C = CMáx – CMin = 40 – 25, logo: T = C = 15 ºC (aumento de temperatura) 2ª hipótese: a temperatura máxima ocorreu antes da mínima. Então: TI = CMáx = 40 ºC e TF = CMin = 25 ºC T = TF – TI C = CMin – CMáx = 25 – 40, logo: T = C = – 15 ºC (diminuição de temperatura) Portanto, a variação de temperatura ocorrida no dia foi de: T = C = ± 15 °C d) A variação de temperatura na Escala Kelvin? K = KMáx – KMin = 313 – 298 = ± 15 K K = C = ± 15 K e) A variação de temperatura na Escala Fahrenheit? F = FMáx – FMin = 104 – 77 = ± 27 °F Fº27F 9x3F 9 F 3 9 F 5 15 9 F 5 C Ex8: Quando um termômetro graduado na escala Celsius sofrer uma variação de 20 graus em sua temperatura, qual será a correspondente variação de temperatura para um termômetro graduado na escala Kelvin? ?K Cº20C C = K, logo: K = 20 K Ex9: Nos Estados unidos, em determinado ano, a diferença entre a temperatura máxima e a mínima do inverno foi de 60ºC. Determine o valor dessa diferença na escala Fahrenheit? ?F Cº60C Fº108F 9x12F 9 F 12 9 F 5 60 9 F 5 C EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 05 – Complete a tabela observando as variações de temperaturas. C (ºC) F (ºF) K (K) 20 72 – 40 – 30 – 63 200 06 – Numa determinada região da terra o serviço de meteorologia anunciou uma temperatura máxima de 15 °C e uma temperatura mínima de – 5 °C. Determine: a) O valor dessas temperaturas na escala Kelvin. b) O valor dessas temperaturas na escala Fahrenheit. c) A variação de temperatura na Escala Celsius. d) A variação de temperatura na Escala Kelvin. e) A variação de temperatura na Escala Fahrenheit. 07 – Em certo dia na cidade de Boa Vista, o serviço meteorologia anunciou uma temperatura máxima de 35 ºC e mínima de 20 ºC. a) O valor dessas temperaturas na escala Kelvin UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 5 de 7 b) O valor dessas temperatura na escala Fahrenheit c) Qual a variação de temperatura entre os instantes em que foram assinaladas as temperaturas máxima e mínima na escala celsius? d) Qual o valor dessa variação de temperatura expressa na escala Kelvin? e) Qual o valor dessa variação de temperatura expressa na escala Fahrenheit? 08 – Quando um termômetro graduado na escala Celsius sofrer uma variação de 32 graus em sua temperatura, qual será a correspondente variação de temperatura para um termômetro graduado na escala Kelvin? 09 – Num determinado país, em determinado ano, a diferença entre a temperatura máxima e a mínima do inverno foi de 35 °C Determine o valor dessa diferença na escala Fahrenheit? 05 – PROBLEMAS ENVOLVENDO AS ESCALAS TERMOMÉTRICAS Ex10: Uma escala termométrica X relaciona-se com a escala Celsius através do gráfico apresentado, onde em ordenadas se representa os valores de TX (temperatura expressa na escala X) e em abscissas os Valores de TC (temperatura expressas na escala Celsius). a) Estabeleça a fórmula de conversão entre as duas escalas. 80°C 35ºX C X 0°C 15ºX 20 15X 80 C 1535 15X 080 0C 1 15X 4 C b) Determine a temperatura registrada por um termômetro graduado na escala X quando a temperatura for 50°C. ?X Cº50C 155,12X15X5,12 1 15X 4 50 1 15X 4 C Xº5,27X c) Determine que temperatura registra um termômetro graduado na escala Celsius para um sistema em que o termômetro graduado na escala X registra 10º X. ?C Xº10X 45C5 4 C 1 1510 4 C 1 15X 4 C C20C d) Há uma temperatura em que os dois termômetros (graduados na escala X e na escala Celsius, respectivamente) registram valores que coincidem numericamente. Qual é essa temperatura? ?XC 3 60 C60C360CC4 C60C4C)15C(4 1 15C 4 C 1 15X 4 C X20X C20C EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 10 – Um termômetro defeituoso está graduado na escala fahrenheit, indicando 30º F para o ponto do gelo e 214 º F para o ponto de vapor. Nesse termômetro a única temperatura, medida corretamente, corresponde em a que valor em º C. 11 – Numa escala termométrica X, a temperatura do gelo fundente corresponde a - 80º X e a da água em ebulição, a 120º X. Tomando o zero absoluto em º C, determine o valor na escala X? 12 – Um sistema inicialmente na temperatura de 20°C sofre uma variação de temperatura de – 35° C. Determine: a) a temperatura final do sistema, na escala Celsius. b) A variação de temperatura do sistema expressa na escala Fahrenheit. c) A temperatura final do sistema, na escala Fahrenheit. 13 – Dois termômetros, um graduado na escala Celsius e outro na escala fahrenheit, fornecem a mesma leitura para a temperatura de um gás. Determine o valor dessa temperatura? 14 – Obter a temperatura em que a indicação da escala Fahrenheit supera de 72 a indicação da escala Celsius. 15 – Uma temperatura, na escala Fahrenheit, é indicada por um número que é o dobro daquele em que é representada na escala Celsius. Determine essas temperatura? 16 – Uma temperatura na escala Fahrenheit é expressa por um número que é o triplo do correspondente na escala Celsius. Qual o valor dessas temperaturas na escala Kelvin? 17 – A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 10 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Celsius. Determine o valor dessas tamperaturas? 18 – A temperatura indicada por um termômetro X relaciona-se com a temperatura Celsius, através do gráfico esquematizado. TX(°X) 0 40 TC (ºC) - 30 Determine: a) a equação de conversão entre as duas escalas; b) O valor 28 °C na escala X c) O valor de 18 ºX na escala Celsius d) a temperatura cujos valores numéricos das duas escalas são coincidentes. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 6 de 7 19 – O gráfico abaixo traduz a relação entre as temperaturas, em duas escalas x e y. Ty(°y) 10 - 30 0 Tx(ºx) Determine: a) a equação de conversão entre as duas escalas; b) O valor 40 °y na escala X, c) O valor de 42 ºX na escala Y, d) a temperatura cujos valores numéricos das duas escalas são coincidentes. 20 – A temperatura indicada por um termômetro X relaciona-se com a temperatura Celsius, através do gráfico esquematizado. TX (ºX) 95 0 80 TC (°C) – 5 Determine: a) a equação de conversão entre as duas escalas; b) O valor 36 °C na escala X c) O valor de 25 ºX na escala Celsius d) a temperatura cujos valores numéricos das duas escalas são coincidentes. TESTES DOS ÚLTIMOS VESTIBULARES 01 – (UFRR – 2015.1) A Gran Sabana é uma região natural localizada no sul da Venezuela, no Planalto das Guianas, na parte sudeste do estado de Bolívar, estendendo-se até a fronteira com o Brasil. Tem uma temperatura média de 23°C. Nela, convivem diversos grupos indígenas, dentre os quais os Pemons. Ela faz parte de um dos maiores Parques Nacionais da Venezuela, o Parque Nacional Canaima, onde se encontra o Salto Ángel que, com quase um quilômetro de altura, é a queda d'água mais alta do mundo. Uma família brasileira sai de Boa Vista às 13:00 horas, quando os termômetros marcavam 35°C em direção à fronteira do Brasil com a Venezuela, com o objetivo de visitar a Gran Sabana. Ao chegar na cidade de Santa Elena de Uairém, município venezuelano fronteiriço com o Brasil, por volta das 16:00 horas, os termômetros marcavam 68 °F. À noite, os termômetros chegaram a marcar a temperatura de 59 °F. Calcule a maior variação de temperatura, em °C, sofrido por essa família. a) 15 °C; b) 20 °C; c) 25 °C; d) 18 °C; e) 30 °C. 02 – (UFRR – Gestão Territorial – 2012.2) Um professor indígena em passeio, ao descer no aeroporto de Chicago (EUA), observou um termômetro marcando a temperatura local (77 °F). Fazendo algumas contas, ele verificou que essa temperatura era igual à de Boa Vista, quando embarcara. Qual era a temperatura de Boa Vista, em graus Celsius, no momento do embarque do professor? a) 30 °C; b) 25 °C; c) 28 °C; d) 32 °C; e) 33 °C 03 – (UFRR/UAB – 2011.2) Um estudante ouve, no noticiário, que em Miami – EUA, os termômetros marcaram 104 graus Fahrenheit numa tarde. Esta temperatura equivale a que temperatura em graus Celsius? a) 40 °C; b) 104 °C; c) 20 °C; d) – 2 °C; e) 0 °C. 04 – (UFRR-2011) Um termômetro Fahrenheit defeituoso registra a temperatura ambiente de uma sala como sendo 79 ºF. Sabendo-se que este mesmo termômetro registra 28 ºF para o gelo em fusão e 232 ºF para a água em ebulição, a temperatura real da sala é: a) 81 ºF; b) 45 K; c) 77 ºC; d) 25 ºC; e) 18 ºF. 05 – (UFRR-2007) Segundo um modelo da NASA para a atmosfera terrestre, a porção entre 36000 até 81000 pés, região onde ocorrem muitos dos vôos comerciais, a temperatura é constante e negativa com valor – 70ºF. Esses valores em metros e graus Celsius são respectivamente (considere 1 pé igual a 30 cm): a) 120000 até 270000 m e 57 ºC. b) 1080000 até 2430000 m e – 57 ºC. c) 1080000 até 2430000 m e 57 ºC. d) 10800 até 24300 m e – 57 ºC. e) 120000 até 270000 m e – 57 ºC. 06 – (UFRR-2003-F2) Um sólido é aquecido de 25 o C até 225 o C. A variação de temperatura do sólido na escala Kelvin corresponde a: a) 498; b) 298; c) 250; d) 200; e) 100. 07 – (UFRR-2002-F2) Na Antártida é comum, no inverno, a temperatura atingir valores abaixo de –40 ºC. A temperatura, na escala Kelvin, correspondente a este valor é: a) 233; b) 253; c) 273; d) 293; e) 313. 08 – (UFRR-2000-F2) A temperatura registrada por um certo termômetro colocado em uma câmara frigorífica é de -20,00 ºC. Se fosse utilizada a escala Kelvin, a leitura do termômetro seria: a) - 293,15 K; b) - 253,15 K; c) - 20,00 K; d) 253,15 K; e) 273,15 K. 09 – (UFRR-1999-F1) A escala Celsius (centígrada) é definida marcando-se os pontos de referência da seguinte forma: a) zero para o gelo fundente a 300 mm de mercúrio e 100 para o ponto de ebulição da água sob 600 mm de mercúrio; b) zero para o gelo fundente em atmosfera de 760 mm Hg e 80 para o ponto de ebulição da água sob pressão normal; c) - 40 para o gelo fundente sob pressão normal e 100 para a água em ebulição sob pressão normal; d) zero para o gelo fundente e 100 para a água em ebulição, ambos a pressão ao nível do mar; e) - 273 para o gelo fundente e 373 para água em ebulição. 10 – (Correios 2010-Jovem Aprendiz) Para medir a temperatura do ambiente, usam-se termômetros. No Brasil, eles estão graduados na escala Celsius (ºC). Já nos Estados Unidos, é usada a escala Fahrenheit (ºF). Pode-se fazer a conversão de ºC para ºF e vice versa, aplicando a relação 9 32F 5 C . Assim, analise a situação: “Num determinado dia, numa cidade dos Estados Unidos, as temperaturas mínima e máxima foram, respectivamente, 50 ºF e 68 ºF.” Essas temperaturas na escala Celsius (ºC) correspondem, respectivamente, a: a) 18 ºC e 36 ºC; b) 25 ºC e 50 ºC; c) 09 ºC e 18 ºC; d) 10 ºC e 20 ºC; e) -18 ºC e - 36 ºC; 11 – (FAA-2010.2) O Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) divulgou em seu site à previsão do tempo para o Estado de Roraima: “hoje, sábado, 19 de junho de 2010, o céu estará encoberto a nublado com pancadas de chuva, à temperatura será estável, máxima de 33°C e mínima de 23°C; o vento terá direção nordeste, a intensidade: calmos e fracos.” Em referencia ao texto é correto afirmar que a temperatura média será de: a) 77 ºF; b) 296 K; c) 30 ºC; d) 303 K; e) 28 ºC. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP/UFRR – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 01 – TERMOMETRIA FÍSICA – 2º ANO Página 7 de 7 12 – (FAA-2009.2) Recentemente o Fantástico exibiu um programa sobre a Crioterapia que é a utilização do frio com fins terapêuticos. “O craque Ronaldo, do Corinthians, recentemente mergulhou num barril cheio de gelo por alguns minutos para recuperar a musculatura, a uma temperatura média de 20 ºC negativos”. “A inglesa Pam é uma das adeptas da crioterapia. Ela diz que está fazendo tratamento de beleza. O objetivo é dar uma esticada na pele, deixá-la mais firme. Pam entra primeiro na câmara de, no máximo, 60 ºC negativos, para o organismo se acostumar. Depois de 30 segundos, encara o tratamento pra valer: 120 ºC negativos”. Em relação a reportagem acima é correto afirmar que: a) a temperatura de 60 ºC negativo corresponde a 213 K. b) a temperatura de 20 ºC negativo corresponde a 293 K. c) a temperatura de 120 ºC negativo corresponde a 313 K. d) a temperatura de 20 º C negativo corresponde a 68 ºF. e) a temperatura de 60 º C negativo corresponde a 140 ºF. 13 – (FAA-2009.1) A temperatura indicada por um termômetro X relaciona-se com a temperatura Celsius, através do gráfico esquematizado. Analisando o gráfico acima podemos afirmar que: a) a temperatura que as duas escalas fornecem a mesma leitura é 60º; b) a temperatura de fusão da água na escala X é 100º; c) a temperatura de ebulição da água na escala X é (- 30)º; d) uma temperatura de 30º na escala X, corresponde a 50º na escala Celsius; e) uma temperatura de 30 ºC corresponde a 20 ºX. 14 – (FAA-2008.2) O Instituto Nacional de meteorologia (INMET), anunciou em seu site que hoje, a cidade de Boa Vista, terá uma temperatura máxima de 35 ºC e mínima de 25ºC. pode –se afirmar que: a) a temperatura mínima na escala Kelvin é de 308 K. b) a temperatura máxima na escala Kelvin é de 298 K. c) a temperatura mínima na escala Fahrenheit é de 95 °F. d) a temperatura máxima na escala Fahrenheit é de 77 °F. e) a variação de temperatura ao se registrar o valor máximo e o mínimo será de 10 °C. 15 – (FAA-2005.2) O serviço de meteorologia da cidade de Boa Vista, Anunciou para este domingo uma temperatura mínima de 22° C. O valor desta temperatura na Escala Kelvin é: a) 251 K; b) 71,6 K; c) 22 K; d) 55 K; e) 295 K 16 – (FAA-2005.1) Um turista americano chegou em Roraima com um termômetro graduado na Escala Fahrenheit. Às 12:00 horas seu termômetro registrou uma temperatura de 104 °F, o valor dessa temperatura na escala Celsius é; a) 32 °C; b) 40 °C; c) 35 °C; d) 30 °C; e) 38 °C; 17 – (FAA-2004.2) Em certo dia na cidade de Boa Vista, o serviço meteorologia anunciou uma temperatura máxima de 40ºC e mínima de 25ºC. Considerando a variação de temperatura como a diferença entre a temperatura máxima e a mínima registrada, pode – se afirmar que o valor dessa variação na Escala Fahrenheit é de: a) 27 º F ; b) 15 °F; c) 59 °F; d) 5 °F; e) 300 °F 18 – (UFPA) Em um certo instante a temperatura de um corpo, medida na escala Kelvin, foi de 300 K. Decorrido um certo tempo, mediu-se a temperatura desse mesmo corpo e o termômetro indicou 68 ºF. A variação de temperatura sofrida pelo corpo, medida na escala Celsius, foi de: a) – 32 ºC; b) – 5 ºC; c) – 7 ºC; d) 212 ºC; e) 368 ºC. 19 – (ITA) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit? a) 33ºF; b) 60ºF; c) 92ºF; d) 108ºF; e) 140ºF 20 – (Unesp 2003) Uma panela com água é aquecida de 25°C para 80°C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de: a) 32 K e 105°F; b) 55 K e 99°F; c) 57 K e 105°F; d) 99 K e 105°F; e) 105 K e 32°F. GABARITO DOS EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 01) 97,7 ºF e 309,5 K; 02) 20 ºC; 03) C = – 60º C, F = – 76ºF 04 ºC ºF K 400 752 673 37,5 99,5 310,5 60 140 333 – 45 – 49 228 – 50 – 58 223 – 10 14 263 05 C (ºC) F (ºF) K (K) 20 36 20 40 72 40 – 40 – 72 – 40 – 30 – 54 – 30 – 35 – 63 – 35 200 360 200 06) a) 288 K, 268 K; b) 59 °F, 23 °F, c) 20 °C; d) 20 K; e) 36 °F; 07) a) 308 e 293 K; b) 95 e 68 °F; c) 15 °C, d) 15 K, e) 27 °F; 08) 32 K; 09) 63 °F; 10) 50°C e 122 °F; 11) – 626 °X; 12) a) – 15 °C, b) – 63 °F, c) 5 °F; 13) – 40 °C ou °F; 14) 50°C e 122°F; 15) 160°C e 320°F; 16) 26,6°C, 79,8°F e 299,6 K; 17) 110°C e 230°F 18) a) 3 30X 4 C ,b) x = - 9°X, c) 64 °C, d) -120°C ou °X 19) a) 3 30X 1 y ,b) x = 90°X, c) 24 °C, d) 15°Y ou °X 20) a) 5 5X 4 C ,b) x = 40°X, c) 24 °C, d) 20°C ou °X GABARITO DOS TESTES DOS ÚLTIMOS VESTIBULARES 01 02 03 04 05 B B A D D 06 07 08 09 10 D A D D D 11 12 13 14 15 E A A E E 16 17 18 19 20 B A C D B Apostilas 2� Ano Pdf/Ap 02 - Dilata��o T�rmica - CAP - 2017.pdf UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 02 – DILATAÇÃO TÉRMICA FÍSICA – 2º ANO Página 1 de 5 DILATAÇÃO TÉRMICA 01 – DILATAÇÃO TÉRMICA SÓLIDOS: A dilatação ou a contração ocorre em três dimensões: comprimento, largura e espessura. A essa variação nas dimensões de um sólido causada pelo aquecimento ou resfriamento, denominamos dilatação térmica. A dilatação de um sólido com o aumento de temperatura ocorre porque, com o aumento da energia térmica, aumentam as vibrações dos átomos e moléculas que formam o corpo, fazendo com que passem para posições de equilíbrio mais afastadas que as originais. Esse afastamento maior dos átomos e das moléculas do sólido produz sua dilatação em todas as direções. 02 – Dilatação Linear dos Sólidos: é aquela em que predomina a variação em uma única dimensão, o comprimento. Para estudarmos a dilatação Linear consideremos uma barra de comprimento inicial L0, à temperatura inicial T0. Aumentando a temperatura da barra para T, seu comprimento para a L. Em que L= L – L0, é a dilatação linear da barra, na variação da temperatura T = T –T0. Experimentalmente, verificou-se que: 1º) L é diretamente proporcional ao comprimento L0; 2º) L é diretamente proporcional à variação de temperatura t; 3º) L depende do material que constitui a barra; A partir dessas relações, podemos escrever: T..LL 0 T = T – T0 L = L – L0 L = L0 + L L = Lo(1 + . T) L = variação no comprimento = coeficiente de dilatação linear ( o C -1 ) T = variação da temperatura ( o C) Em que é uma constante característica do material que constitui a barra, denominada coeficiente de dilatação linear. A unidade de é ºC –1 . O Coeficiente de Dilatação Térmica é um número que nos indica o quanto (em unidades de medida, em geral, metros) um tipo específico de matéria varia suas dimensões a cada grau de temperatura recebido (ou perdido). Esses valores são, em geral, tabelados. Por exemplo, o coeficiente de dilatação térmica (linear) do alumínio – por exemplo – vale 2,4 x 10 -5 C° -1 . Isto quer dizer o seguinte: 2,4 x 10 -5 = 2,4/10 5 = 0,000024 Para cada grau Celsius recebido (ou perdido) o alumínio sofre uma variação linear de 0,000024 metros. Ex1: O comprimento de um fio de alumínio é de 40 m a 20 ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60 ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de 24.10 -6 ºC -1 , determinar: a) a dilatação do fio; ?L Cº10.24 Cº60T Cº20T m40L 16 0 0 m0384,0L 10.38400L 10.40.24.40L )2060.(10.24.40L T..LL 6 6 6 0 b) o comprimento final do fio; m0384,40L 0384,040L LLL 0 03 – Dilatação Superficial dos Sólidos: é aquela que predomina a variação em duas dimensões, ou seja, a variação da área. Consideremos uma placa de área inicial A0, à temperatura inicial T0. Aumentando a temperatura da placa para T, sua área passa para A. T..AA 0 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 02 – DILATAÇÃO TÉRMICA FÍSICA – 2º ANO Página 2 de 5 A = A – A0 A =A0 + T A = Ao (1 + . T ) = 2 A = variação da superfície = coeficiente de dilatação superficial ( o C -1 ) T = variação da temperatura ( o C). Ex2. Uma placa retangular de alumínio tem 10 cm de largura e 40 cm de comprimento, à temperatura de 20 ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50 ºC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é 24.10 -6 ºC -1 , calcular: a) a dilatação superficial da placa; 16 Al 16 Al 0 2 0 Cº10.48.2 Cº10.24 Cº50T Cº20T cm40040x10A 2 6 6 6 0 cm576,0A 10.576000A 10.30.48.400A )2050.(10.48.400A T..AA b) a área da placa nesse ambiente; 2 0 cm576,400A 576,0400A AAA 04 – Dilatação Volumétrica dos Sólidos: A dilatação é denominada volumétrica quando ocorre variação das três dimensões de um corpo: comprimento, largura e espessura. Com o aumento da temperatura, o cubo da figura sofre em aumento de volume V, tal que: T..VV 0 V = V - V0 V =V0 + T V = Vo(1 + . T) = 3 V = variação do volume V0 = volume inicial; V = volume final; = coeficiente de dilatação volumétrica ( o C -1 ) T = variação da temperatura ( o C) Ex3: Um paralelepípedo a 10ºC possui dimensões iguais a 10 x 20 x 30 cm, sendo constituída de um material cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 8,0 . 10 -6 ºC -1 . Determinar para 110º C. a) A dilatação volumétrica. 16 16 0 3 0 Cº10.24.3 Cº10.8 Cº110T Cº10T cm600030X20x10V 3 6 6 6 0 cm4,14V 10.14400000V 10.100.24.6000V )10110.(10.24.6000V T..VV b) O volume final 3 0 cm4,6014V 4,146000V VVV Ex4. O gráfico abaixo indica a variação de comprimento de uma barra de metal ao variar sua temperatura. Determinar: a) o coeficiente de dilatação linear do metal; Cº100T Cº0T cm05,200L cm00,200L 0 0 16 00 0 0 Cº10.5,2 0000025,0 000.20 05,0 100.200 05,0 )0100.(00,200 00,20005,200 )TT.(L LL T.L L b) o coeficiente de dilatação superficial do metal 16 6 Cº10.0,5 10.5,2.2 2 c) o coeficiente de dilatação volumétrica do metal 16 6 Cº10.5,7 10.5,2.3 3 05 – Lâmina Bimetálica: é uma estrutura em que duas lâminas de materiais diferentes são unidas rigidamente e são utilizadas como chaveamento elétrico, pois, quando atravessadas por uma corrente elétrica, têm sua temperatura aumentada, sofrendo uma dilatação. Como são constituídas de materiais diferentes, dilatam diferentemente, forçando uma curva na direção daquela que tem menor coeficiente de dilatação, desligando assim o chaveamento, interrompendo a passagem da corrente elétrica. Este equipamento é muito usado em ferros de passar roupa, como chave de segurança. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 02 – DILATAÇÃO TÉRMICA FÍSICA – 2º ANO Página 3 de 5 06 – Dilatação dos Líquidos: Como os líquidos não apresentam forma própria, só tem significado o estudo de sua dilatação volumétrica. De maneira geral, os líquidos dilatam-se sempre mais que os sólidos ao serem igualmente aquecidos. Se aquecermos um recipiente contendo líquido, o líquido irá, dilatar junto com o recipiente, ocupando parte da dilatação sofrida pelo recipiente, mostrando também sua dilatação própria, chamada dilatação aparente. Consideremos um recipiente totalmente cheio de líquidos à temperatura inicial T0. Aumentando a temperatura do conjunto (recipiente + líquido) até uma temperatura T, nota-se um extravasamento do líquido, pois este se dilata mais que o recipiente. A dilatação aparente ( VAP) do líquido é dada pela diferença entre a dilatação real ( VR) do líquido e a dilatação volumétrica sofrida pelo recipiente ( VRP). RPRAP VVV O coeficiente de dilatação aparente é dado por: RPRAP Lembrando que o volume inicial do líquido é V0 e variação de temperatura T são os mesmo para o recipiente e para o líquido teremos: a) Dilatação real do líquido ( VR ): T..VV R0R b) Dilatação volumétrica do recipiente( VRP): T..VV RP0RP c) Dilatação aparente do líquido ( VAP) ou volume de líquido extravasado: T..VV AP0AP Onde: V0: é o volume inicial do líquido; R: é coeficiente de dilatação do líquido; Rp: é coeficiente de dilatação térmica volumétrica do material que constitui o recipiente; AP: é o coeficiente de dilatação aparente do líquido; T =é a variação da temperatura. Obs1: Não esquecer que a dilatação aparente é parte do líquido que extravasa, quando se aquece o conjunto, pois, tanto o líquido como o recipiente se dilatam, e o excesso de líquido dilatado é derramado. Podemos citar como exemplo o aquecimento do Leite, do Café, etc. 06 – Dilatação anômala da água: A água em uma faixa de temperatura de 0°C a 4°C quando aumentada a temperatura provoca um contração do seu volume, e a partir de 4°C o aumento da temperatura provoca uma dilatação. Na faixa de 0°C a 4°C o volume da água (H2O) diminui porque pontes de hidrogênio são quebradas. Acima de 4°C, predomina o aumento das distâncias médias entre as moléculas, ou seja, dilatação térmica. Obs2: A 4°C o volume da água se torna o mínimo, já a sua densidade se torna máxima. Obs2: Esse comportamento anômalo da água permite a existência de vida marinha nas regiões onde o inverno é extremamente rigoroso. Tal fenômeno permite que os lagos tenham suas superfícies congeladas, porém, a água no fundo permanece no estado líquido, com temperaturas entre 0 ºC e 4 ºC. Pessoas Patinando em um Lago Congelado Ex5. Um recipiente de vidro está completamente cheio com 400 cm 3 de mercúrio a 20ºC. Aquece-se o conjunto até 35ºC. Dados Hg = 18.10 -5 ºC -1 e vidro= 3.10 -5 ºC -1 , calcular: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 02 – DILATAÇÃO TÉRMICA FÍSICA – 2º ANO Página 4 de 5 a) O Coeficiente de dilatação aparente 15 AP 55 AP RPRAP Cº10.15 10.310.18 b) A dilatação do recipiente 15 Vidro 0 3 0 Cº10.3 Cº152035T Cº35T Cº20T cm400V 3 Vidro 5 Vidro 5 Vidro 5 Vidro RP0RP cm18,0V 10.18000V 10.15.3.400V 15.10.3.400V T..VV c) A dilatação real do mercúrio; 15 Hg 0 3 0 Cº10.18 Cº152035T Cº35T Cº20T cm400V 3 Hg 5 Hg 5 Hg 5 Hg R0R cm08,1V 10.108000V 10.15.18.400V 15.10.8.400V T..VV d) O volume de mercúrio extravasado Pode ser calculado assim: 3 AP AP rpRAP cm9,0V 18,008,1V VVV Ou assim 15 AP 0 3 0 Cº10.15 Cº152035T Cº35T Cº20T cm400V 3 AP 5 AP 5 AP 5 AP AP0AP cm9,0V 10.90000V 10.15.15.400V 15.10.15.400V T..VV EXERCÍCIOS 01 – O comprimento de um fio de alumínio é de 200 m a – 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 70ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de 24 . 10 -6 ºC -1 , determinar: a) a dilatação do fio; b) o comprimento final do fio; 02 – Uma placa retangular de alumínio tem 20cm de largura e 60cm de comprimento, à temperatura de 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é 24 . 10 -6 ºC -1 , calcular: a) a dilatação superficial da placa; b) a área da placa nesse ambiente; 03 – Um paralelepípedo a 10ºC possui dimensões iguais a 20 x 30 x 40 cm, sendo constituída de um material cujo o coeficiente de dilatação térmica linear é 8,0 . 10 -6 ºC -1 . Determinar para 110º C. a) A dilatação volumétrica. b) O volume final 04 – Um recipiente de vidro está completamente cheio com 300 cm 3 de mercúrio a 10 ºC. Aquece-se o conjunto até 40ºC. Dados Hg = 18,0.10 -5 ºC -1 e vidro= 3,0.10 -5 ºC -1 , calcular: a) o coeficiente de dilatação aparente do líquido b) a dilatação do recipiente. c) a dilatação real do mercúrio; d) o volume de mercúrio extravasado. 05 – O gráfico abaixo indica a variação de comprimento de uma barra de metal ao variar sua temperatura. Determinar: a) o coeficiente de dilatação linear do metal; b) o coeficiente de dilatação superficial do metal c) o coeficiente de dilatação volumétrica do metal 06 – O comprimento de um fio de alumínio é de 600 m a – 10 ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 90ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de 24 . 10 -6 ºC -1 , determinar: a) a dilatação do fio; b) o comprimento final do fio; 07 – Uma placa retangular de alumínio, possui área inicial 800 cm 2 à temperatura de – 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 70ºC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é 24 . 10 -6 ºC -1 , calcular: a) a dilatação superficial da placa; b) a área da placa nesse ambiente; 08 – Um paralelepípedo a 10 ºC possui volume 12000 cm 3 , sendo constituída de um material cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 8,0 . 10 -6 ºC -1 . Determinar para 110º C. a) A dilatação volumétrica. b) O volume final 09 – Um recipiente de vidro está completamente cheio com 250 cm 3 de mercúrio a 10ºC. Aquece-se o conjunto até 60ºC. Dados Hg = 18,0.10 -5 ºC -1 e vidro= 3,0.10 -5 ºC -1 , calcular: a) o coeficiente de dilatação aparente do líquido b) a dilatação do recipiente. c) a dilatação real do mercúrio; d) o volume de mercúrio extravasado. 10 – O gráfico abaixo indica a variação de comprimento de uma barra de metal ao variar sua temperatura. Determinar: a) o coeficiente de dilatação linear do metal; b) o coeficiente de dilatação superficial do metal c) o coeficiente de dilatação volumétrica do metal 11 – Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de trilhos de ferro com 1000 m ao passar de 0 o C para 40 o C, sabendo- se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12.10 -6 o C -1 ? 12 – Um cano de cobre de 4 m a 20 o C é aquecido até 80 o C. Dado do cobre igual a 17.10 -6 o C -1 , de quanto aumentou o comprimento do cano? 13 – Ao ser aquecido de 10 o C para 210 o C, o volume de um corpo sólido aumenta 0,02 cm 3 . Se o volume do corpo a 10 o C era 100 cm 3 , determine os coeficientes de dilatação volumétrica e linear do material que constitui o corpo. 14 – Uma chapa de alumínio, = 48.10 -6 o C -1 , tem área de 2 m 2 a 10 o C. Calcule a variação de sua área entre 10 o C e 110 o C. 15 – A variação da área de uma chapa é 0,04 cm 2 , quando a temperatura passa de 0 o C para 200 o C. Se a área inicial da chapa era 100 cm 2 , determine o coeficiente de dilatação superficial da chapa. 16 – O comprimento de um fio de alumínio é de 30 m, a 20 o C. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60 o C e que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é de 24.10 -6 o C -1 , determine a variação no comprimento do fio. 17 – Uma barra de ferro tem, a 20 o C, um comprimento igual a 300 cm. O coeficiente de dilatação linear do ferro vale 12.10 -6 o C -1 . Determine o comprimento da barra a 120 o C. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA CENTRO DE EDUCAÇÃO – CEDUC COORDENAÇÃO GERAL DA EDUCAÇÃO BÁSICA COLÉGIO DE APLICAÇÃO – CAP – 2017 FÍSICA: PROF. MSC. RONALDO CUNHA APOSTILA 02 – DILATAÇÃO TÉRMICA FÍSICA – 2º ANO Página 5 de 5 18 – Um fio metálico tem 100m de comprimento e coeficiente de dilatação linear igual a 1,7x10 -5 ºC -1 . A variação de comprimento desse fio, quando a temperatura varia 10ºC, é de: 19 – 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 . A dilatação superficial máxima da chapa, em cm 2 , durante esse dia, será? 20 – O gráfico mostra como varia o comprimento de uma barra metálica em função da temperatura. a) Determine o coeficiente de dilatação linear médio do metal, no intervalo de temperatura considerado. b) Considerando que o gráfico continue com as mesmas características para T > 40° C, determine o comprimento da barra a 70°C. QUESTÕES DE VESTIBULARES 01 – (UFRR 2016) Ao se elevar a temperatura de uma substância, ocorre um aumento de seu volume. Considerando que a temperatura da água é aumentada de 0 °C à 4 °C, é correto afirmar que: a) o volume aumenta e a densidade diminui e, a partir de 4 °C, o volume aumenta e a densidade diminui; b) a densidade diminui e o volume também e, a partir de 4 °C tanto a densidade quanto o volume aumentam; c) o volume diminui e a densidade aumenta e, a partir de 4 °C, o volume aumenta e a densidade diminui; d) o volume e a densidade permanecem inalterados, visto que a variação de 0 °C à 4 °C da temperatura é muito pequena; e) o volume diminui e a densidade se mantém constante, e a partir de 4° C, o volume e a densidade aumentam. 02 – (UFRR 2010) Na construção civil para evitar rachaduras nas armações longas de concreto, como por exemplo, pontes, usa-se a construção em blocos separados por pequenas distâncias preenchidas com material de grande dilatação térmica em relação ao concreto, como o piche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear 1,9 x 10 -5 /ºC e comprimento 100 metros a 30 0 C, sofrerá uma dilatação linear a 40 ºC de: a) 1,9 x 10 -2 metros; b) 1,5 x 10 -3 metros; c) 1,9 x 10 -5 metros; d) 1,7 x 10 -1 metros; e) 2,1 x 10 -2 metros. 03 – (UERR 2010) Se um pedaço de gelo derrete-se num recipiente com água, após o derretimento do gelo o volume da água no recipiente: a) Aumenta; b) Diminui; c) Permanece igual; d) Aumenta o dobro; e) Diminui o dobro. 04 – (FAA – 2008.2) O gráfico abaixo, mostra como varia o comprimento de uma barra metálica em função da temperatura. Pode-se afirmar que o coeficiente de dilatação térmica linear do material que constitui a barra metálica é: a) 1,0.10 -4 °C -1 ; b) 2,0.10 -4 ºC -1 ; c) 1,5.10 -4 ºC -1 ; d) 1,5.10 -5 ºC -1 ; e) 2,0.10 -5 ºC -1 . 05 – (UFRR 2004 F2) O coeficiente de dilatação linear dos metais é da ordem de 10 -5 o C -1 . Uma chapa metálica tem um orifício circular. A chapa é aquecida de 25 o C para 50 o C. Como conseqüência do aquecimento, o diâmetro do orifício: a) reduz-se à metade; b) dobra; c) não se altera; d) aumenta um pouco; e) diminui um pouco. 06 – (UFRR-2002-F2) As relações entre os coeficientes de dilatação linear ( ), superficial ( ) e volumétrica ( ) dos sólidos são dados por: a) 32 ; b) 3)2/3( ; c) ; d) )2/3(2 ; e) 42 ; 07 – (UFPA) Um fio metálico tem 100m de comprimento e coeficiente de dilatação linear igual a 1,7x10 -5 ºC -1 . A variação de comprimento desse fio, quando a temperatura varia 10ºC, é de a) 17mm; b) 1,7m; c) 17m; d) 17x10 -3 mm; e) 17x10 -6 mm 08 – (MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0 ºC uma haste metálica de
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