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Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 01 - (ITA SP/2002) Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0L de gasolina a 0°F, é logo a seguir transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70°F. Sendo = 0,0012°C–1 o coeficiente de expansão volumétrica da gasolina, a alternativa que melhor expressa o volume de gasolina que vazará em conseqüência do seu aquecimento até a temperatura da garagem é: a) 0,507L b) 0,940L c) 1,68L d) 5,07L e) 0,17L 02 - (FCM MG/2014) A figura abaixo mostra um experimento usado para se determinar o coeficiente de dilatação de um tubo metálico. O vapor produzido pela água aquecida pela lamparina segue por uma mangueira e passa pelo tubo metálico, saindo na extremidade do tubo que possui um termômetro. O tubo é fixado por um parafuso e se apoia num pequeno disco ligado a um ponteiro que mede a variação no comprimento do tubo. Para se determinar o coeficiente de dilatação do tubo, divide- se a variação do comprimento do tubo pelo produto da variação de temperatura e do comprimento inicial do tubo. Esse comprimento inicial do tubo deve ser medido pelo segmento de reta, representado, na figura, pelas letras a) P e R. b) P e S. c) Q e R. d) Q e S. 03 - (UEL PR/2001) Considere uma arruela de metal com raio interno ro e raio externo Ro, em temperatura ambiente, tal como representado na figura abaixo. Quando aquecida a uma temperatura de 200ºC, verifica-se que: r0 R0 a) O raio interno ro diminui e o raio externo Ro aumenta. b) O raio interno ro fica constante e o raio externo Ro aumenta. c) O raio interno ro e o raio externo Ro aumentam. d) O raio interno ro diminui e o raio externo Ro fica constante. e) O raio interno ro aumenta e o raio externo Ro fica constante. 04 - (UERJ/2000) Uma torre de aço, usado para transmissão de televisão, tem altura de 50 m quando a temperatura ambiente é de 40 ºC. Considere que o aço dilata-se, linearmente, em médio, na proporção de 1/100.000, para cada variação de 1 ºC. À noite, supondo que a temperatura caia para 20 ºC, a variação de comprimento da torre, em centímetros, será de: a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 05 - (FMJ SP/2007) O professor solicita aos seus alunos que coloquem V (verdadeira) ou F (falsa) ao final das seguintes afirmações: I. Os corpos dilatam-se, geralmente, quando são aquecidos e contraem-se quando são resfriados. À variação de temperatura corresponde, então, uma variação de volume. ( ) II. A divisão 100, do termômetro graduado na escala Celsius, é o ponto em que se fixa o mercúrio quando se introduz o termômetro no vapor de água em ebulição, sob pressão de 760 mmHg. ( ) III. Uma substância termométrica deve conduzir bem o calor, para que rapidamente entre em equilíbrio térmico com o corpo que está em contato. ( ) IV. Uma substância termométrica deve manter as mesmas propriedades químicas para que retorne sempre ao mesmo volume à mesma temperatura. ( ) Pode-se concluir que os alunos que acertaram o exercício assinalaram a) 4 F. b) 1 F e 3 V. c) 2 F e 2 V. d) 3 F e 1 V. e) 4 V. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 06 - (UEL PR/2001) Uma régua de aço, de forma retangular, tem 80 cm de comprimento e 5,0cm de largura à temperatura de 20ºC. Suponha que a régua tenha sido colocada em um local cuja temperatura é 120ºC. Considerando o coeficiente de dilatação térmica linear do aço 1,1 x 10-5 ºC-1, a variação do comprimento da régua é: a) 0,088cm b) 0,0055cm c) 0,0075cm d) 0,0935cm e) 0,123cm 07 - (FURG RS/2000) Uma chapa metálica tem um orifício circular, como mostra a figura, e está a uma temperatura de 10oC. A chapa é aquecida até uma temperatura de 50oC. Enquanto ocorre o aquecimento, o diâmetro do orifício. a) aumenta continuamente. b) diminui continuamente. c) permanece inalterado. d) aumenta e depois diminui. e) diminui e depois aumenta. 08 - (FURG RS/2000) As moléculas da água no estado cristalino (gelo) se organizam em estruturas hexagonais com grandes espaços vazios. Ao ocorrer a fusão, essas estruturas são rompidas e as moléculas se aproximam umas das outras, ocasionando redução no volume da substância. O aumento na densidade ocorre inclusive na fase líquida, de 0 a 40C. O texto acima explica o conceito de: a) calor específico. b) evaporação. c) dilatação anômala. d) capacidade térmica. e) dilatação aparente. 09 - (EFEI/2001) Um termômetro rudimentar pode ser construído da seguinte maneira: uma garrafa de vidro completamente cheia de água é tampada com uma rolha de cortiça atravessada por um tubo estreito de vidro, como mostra a figura. Quando devidamente calibrado, a altura do líquido acima da rolha indica a temperatura. Quando essa garrafa, inicialmente à temperatura ambiente, é colocada em uma panela rasa cheia de água fervente, observa-se um fato curioso: a altura da coluna de água no tubo de vidro primeiro diminui, mas depois aumenta, estabilizando- se a uma altura maior do que a da temperatura ambiente. Com base nos dados da tabela, explique porque isso ocorre. Coeficiente de dilatação volumétrica (105 oC-1) Vidro 2,53 Água 20,7 10 - (UFV MG/2001) A figura ao lado ilustra uma esfera maciça de diâmetro L e uma barra de mesmo material com comprimento também igual a L, ambos a uma mesma temperatura inicial. Quando a temperatura dos dois corpos for elevada para um mesmo valor final, a razão entre o aumento do diâmetro da esfera e o aumento do comprimento da barra será: a) 1/3 b) 1 c) 1/9 d) 9/1 e) 3/1 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 11 - (UEG GO/2007) Em uma experiência de dilatação térmica, dois anéis têm um mesmo raio a 25 ºC. Quando aquecidos a +273,25 ºC, o anel A se encaixa dentro do anel B. Tendo em vista essa experiência, é CORRETO afirmar: a) Nesta temperatura, cessa a atividade molecular e os anéis se encaixam. b) Para a experiência ser verdadeira deve haver uma mínima diferença entre os raios a 25 ºC. c) O fato se explica só se o anel A estiver próximo do seu ponto de fusão, tornando-se maleável. d) O coeficiente de dilatação do anel A é menor do que o do anel B. 12 - (UNIFOR CE/2000) Um recipiente de vidro de capacidade 500cm3 contém 200cm3 de mercúrio, a 0°C. Verifica-se que, em qualquer temperatura, o volume da parte vazia é sempre o mesmo. Nessas condições, sendo γ o coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio, o coeficiente de dilatação linear do vidro vale: a) 6γ/5 b) 3γ/5 c) γ/5 d) 2γ/15 e) γ/15 13 - (UNIFOR CE/2001) Certo líquido está quase transbordando de um béquer de vidro, de capacidade 450 cm3 a 20°C. Aquecendo-se o conjunto até a temperatura atingir 100°C, transbordam 9,0cm3 do líquido. A dilatação real desse líquido, em cm3, é: a) menor que 0,45 b) 0,45 c) 4,5 d) 9,0 e) maior que 9,0 14 - (UFMS/1999) A temperatura de uma moeda de cobre aumenta de 100oC e seu diâmetro cresce 0,18%. Assim, é correto afirmar que 01. o aumento percentual na área da moeda é de 0,36%. 02. o aumento percentual na espessura da moeda é de 0,18%. 04. o aumento percentual no volume da moeda é de 0,54%. 08. o aumento percentual na massa da moeda é nulo. 16. não é possível determinar o coeficiente de dilatação linear da moeda apenas com esses dados. 15 - (UFF RJ/1996) A figura mostra, alinhadas e separadas de uma distância d, três barras homogêneas de comprimento L = 10 m, à temperatura inicial de 10°C. A barra do meio é constituída de aço, e as outras, de alumínio. Dados: aço = 11 x 10-6°C-1 Al = 23 x 10-6°C-1a) Calcule a distância de separação d para que, ao se aquecer somente a barra de aço até 50°C, as barras apenas se toquem, sem se comprimirem. b) Repita o cálculo do item a para o caso de as três barras serem aquecidas até 50°C. c) Qual a quantidade de calor fornecida à barra de aço no item a, se ela tem massa de 300g e calor específico igual a 0,10 cal/g°C ? d) Faça o gráfico L x , onde L é a variação do comprimento da barra de aço, em mm, e é a temperatura, que varia de 10°C a 50°C. 16 - (UFF RJ/1996) Duas barras de materiais diferentes e mesmo comprimento estão a 0ºC. O gráfico que melhor representa a variação dos comprimentos (L) das barras em função da temperatura () é: L 0 a. L 0 b. L 0 c. L 0 d. L 0 e. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 17 - (UFF RJ/1996) O gráfico mostra como varia o comprimento (L) de uma barra metálica emm função da temperatura (). L(cm) ( C) 20,02 20,00 500 o Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica do metal é: a) 2,0 x 10-5 / °C b) 6,0 x 10-5 / °C c) 4,0 x 10-5 / °C d) 8,0 x 10-5 / °C e) 10,0 x 10-5 / °C 18 - (UFF RJ/1995) Um caminhão-tanque é abastecido na refinaria, às 4 horas da manhã, a uma temperatura ambiente de 15 ºC, com 10 mil litros de combustível. Após trafegar sob o sol durante várias horas, o caminhão descarrega todo o combustível no posto, a uma temperatura ambiente de 40ºC. Sendo o coeficiente volumétrico de dilatação térmica de combustível 1,2 x 10-3 ºC -1, o volume adicional descarregado pelo caminhão é, aproximadamente, igual a: a) 50 litros b) 100 litros c) 200 litros d) 300 litros e) 400 litros 19 - (UFF RJ/1993) Uma determinada substância, ao ser aquecida de 27º C para 127º C, tem seu volume aumentado de 0,10%. O coeficiente de dilatação volumétrica da substância vale, em ºC-1: a) 1,0 x 10-1 b) 1,0 x 10-2 c) 1,0 x 10-3 d) 1,0 x 10-4 e) 1,0 x 10-5 20 - (FEEVALE RS/2001) A expressão "dilatação anômala da água" refere-se ao fato de que esta, no estado líquido a) aumenta de volume quando sua temperatura varia de 0o C para 4o C. b) aumenta de volume quando sua temperatura varia de 4o C para 100o C. c) aumenta de volume quando sua temperatura varia de 4o C para 0o C. d) diminui sua densidade quando sua temperatura varia de 0o C para 4o C. e) diminui sua densidade quando sua temperatura varia de 4o C para 100o C. 21 - (UFJF MG/2000) Na figura abaixo, está representado um amperímetro térmico, que consiste numa haste metálica AB pela qual se faz passar a corrente a ser medida. Quando uma corrente, produzida pelo gerador, passa pelo circuito, a haste AB se aquece e se dilata. Quando a haste se move, o ponteiro pode girar em torno dos pontos C e D. Dessa forma, medindo-se a dilatação, mede-se a corrente. Já um amperímetro convencional usa o campo magnético gerado pela corrente para indicar o seu valor. Assinale a afirmação CORRETA: a) dependendo do valor da corrente, o ponteiro pode-se mover para a direita ou para a esquerda; b) a vantagem deste amperímetro com relação ao amperímetro convencional é que o sentido da corrente não importa; c) a vantagem deste amperímetro com relação ao amperímetro convencional é que o sentido do campo elétrico aplicado também é registrado; d) não existe nenhuma vantagem deste amperímetro com relação ao amperímetro convencional. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 22 - (UEPG PR/2001) A figura abaixo mostra dois frascos de vidro (1 e 2), vazios, ambos com tampas de um mesmo material indeformável, que é diferente do vidro. As duas tampas estão plenamente ajustadas aos frascos, uma internamente e outra externamente. No que respeita à dilatabilidade desses materiais, e considerando que v é o coeficiente de expansão dos dois vidros e que t é o coeficiente de expansão das duas tampas, assinale o que for correto. 01. Sendo t menor que v, se elevarmos a temperatura dos dois conjuntos, o vidro 1 se romperá. 02. Sendo t maior que v, se elevarmos a temperatura dos dois conjuntos, o vidro 2 se romperá. 04. Sendo t menor que v, se elevarmos a temperatura dos dois conjuntos, ambos se romperão. 08. Sendo t maior que v, se diminuirmos a temperatura dos dois conjuntos, o vidro 1 se romperá. 16. Qualquer que seja a variação a que submetermos os dois conjuntos, nada ocorrerá com os frascos e com as tampas. 23 - (MACK SP/2002) O gráfico abaixo nos permite acompanhar o comprimento de uma haste metálica em função de sua temperatura. O coeficiente de dilatação linear do material que constitui essa haste vale: a) 2.10-5 °C–1� b) 4. 10-5 °C–1�� c) 5. 10-5 °C–1� d) 6. 10-5 °C–1 e) 7. 10-5 °C–1� 24 - (MACK SP/2000) A dilatação de um corpo, ocorrida por causa do aumento de temperatura a que foi submetido, pode ser estudada analiticamente. Se este corpo, de massa invariável e sempre no estado sólido, inicialmente com temperatura 0 , for aquecido até atingir a temperatura 20 , sofrerá uma dilatação volumétrica V. Conseqüentemente, sua densidade: a) passará a ser o dobro da inicial. b) passará a ser a metade da inicial. c) aumentará, mas certamente não dobrará. d) diminuirá, mas certamente não se reduzirá à metade. e) poderá aumentar ou diminuir, dependendo do formato do corpo. 25 - (MACK SP/2000) Na realização de uma experiência, foram aquecidas duas barras metálicas A e B, construindo-se o gráfico a seguir. Esse gráfico mostra a variação do comprimento L das barras em função da temperatura . A relação B A , entre o coeficiente de dilatação linear do material da barra A e o coeficiente de dilatação linear do material da barra B, é: a) 1/3 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 3 26 - (FEI SP/2000) Para compensar a dilatação do aço, foi deixada uma folga de 4,8 mm entre os trilhos de uma estrada de ferro à temperatura de 20oC. Sabendo-se que o comprimento de cada trilho é de 20 m e o coeficiente de dilatação linear 12 . 10-6 oC-1, determine a temperatura na estrada de ferro, para que os trilhos fiquem sem folga? a) 40oC b) 45oC c) 50oC d) 55oC e) 60oC Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 27 - (UNIRIO RJ/1994) Um motorista enche totalmente o tanque de seu carro com álcool e o estaciona ao sol na beira da praia. Ao voltar, verifica que uma certa quantidade de álcool derramou. Pode-se concluir que o tanque: a) não dilatou. b) dilatou mais do que o álcool. c) dilatou menos do que o álcool. d) dilatou-se igualmente ao álcool. e) possui um coeficiente de dilatação maior do que o álcool. 28 - (UNIRIO RJ/1995) A figura abaixo representa uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação linear do metal A é a metade no coeficiente de dilatação linear do metal B. À temperatura ambiente, a lâmina está vertical. Se a temperatura for aumentada em 200°C, a lâmina: A B a) continuará na vertical. b) curvará para a frente. c) curvará para a trás. d) curvará para a direita. e) curvará para a esquerda. 29 - (UNIFOR CE/2002) Um cilindro de metal possui, a 20°C, volume de 600 cm3. Aquecido até 120°C ele sofre uma dilatação equivalente a 0,03% do seu volume inicial. Nessas condições, o coeficiente de dilatação linear do metal, em °C–1, vale a) 3 . 10–8 b) 1 . 10–7 c) 3 . 10–7 d) 1 . 10–6 e) 3 . 10–6 30 - (UNIFICADO RJ/1996) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200 cm3 para 206 cm3, quando sua temperatura aumenta de 20°C para 520°C.se um fio deste mesmo metal, tendo 100 cm de comprimento a 20°C, for aquecido até a temperatura de 520°C, então seu comprimento em centímetros passará a valer: a) 101 b) 102 c) 103 d) 106 e) 112 31 - (UNIFICADO RJ/1996) Um recipiente, representado pela figura abaixo, contém um líquido (A) cujo coeficiente de dilatação volumétrica vale 5,6 . 10-4 /°C. No interior desse líquido encontra-se imersa e em repouso uma gota esférica de um outro líquido (B), não miscível como o primeiro, e cujo coeficiente de dilatação volumétrica vale 4,3 . 10-4 /°C. A B Aquecendo-se o conjunto, iremos observar que a gota de líquido B: a) Aumenta de volume e tende a subir. b) Aumenta de volume e tende a descer. c) Diminui de volume e tende a subir. d) Diminui de volume e tende a descer. e) Não varia de volume e permanece na mesma posição. 32 - (UNIFICADO RJ/1995) Uma régua de metal mede corretamente os comprimentos de uma barra de alumínio e de uma de cobre, na temperatura ambiente a 20°C, sendo os coeficientes de dilatação linear térmica do metal, do alumínio e do cobre, respectivamente iguais a 2,0.10- 5 /°C, 2,4.10-5 /°C e 1,6.10-5 /°C, então é correto afirmar que, a 60°C, as medidas fornecidas pela régua para os comprimentos das barras de alumínio e de cobre, relativamente aos seus comprimentos reais nessa temperatura, serão, respectivamente: a) menor e menor. b) menor e maior. c) maior e menor. d) maior e maior. e) igual e igual. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 33 - (UNIFICADO RJ/1994) O comprimento i de uma barra de latão varia, em função da temperatura , segundo o gráfico abaixo. 50,0 50,1 (cm) (ºC)0 100 Assim, o coeficiente de dilatação linear do latão, no intervalo de 0ºC a 100ºC, vale a) 2,0 . 10-5/ºC b) 5,0 . 10-5/ºC c) 1,0 . 10-4/ºC d) 2,0 . 10-4/ºC e) 5,0 . 10-4/ºC 34 - (UNIFENAS MG/2001) Duas barras metálicas A e B sofrem a mesma elevação de temperatura. Sendo os seus coeficientes de dilatação linear 27 x 10- 6 0C-1 e 9 x 10-6 0C-1, respectivamente, assinale a afirmação correta. a) As barras sofrem a mesma dilatação. b) As barras sofrem a mesma dilatação se o comprimento inicial da barra A for maior. c) A dilatação da barra A será sempre maior. d) As barras sofrem a mesma dilatação se o comprimento inicial da barra B for maior. e) As barras nunca sofrem a mesma dilatação. 35 - (UFPA/2000) Maria, ao passar pela ponte do Mosqueiro, observou que ela foi construída em blocos, entre os quais se evidencia uma pequena distância. É correto afirmar que a distância entre os blocos a) diminui nos dias de temperatura mais elevada b) aumenta nos dias de temperatura mais elevada c) diminui nos dias de temperatura mais baixa d) permanece inalterada nos dias de temperatura mais elevada e) permanece inalterada nos dias de temperatura mais baixa 36 - (UNESP/2002) Duas lâminas metálicas, a primeira de latão e a segunda de aço, de mesmo comprimento à temperatura ambiente, são soldadas rigidamente uma à outra, formando uma lâmina bimetálica, conforme a figura. Latão Aço O coeficiente de dilatação térmica linear do latão é maior que o do aço. A lâmina bimetálica é aquecida a uma temperatura acima da ambiente e depois resfriada até uma temperatura abaixo da ambiente. A figura que melhor representa as formas assumidas pela lâmina bimetálica, quando aquecida (forma à esquerda) e quando resfriada (forma à direita), é a. b. c. d. e. 37 - (UNIRIO RJ/2000) Um aluno pegou uma fina placa metálica e nela recortou um disco de raio r. Em seguida, fez um anel também de raio r com um fio muito fino do mesmo material da placa. Inicialmente, todos os corpos encontravam-se à mesma temperatura e, nessa situação, tanto o disco quanto o anel encaixavam-se perfeitamente no orifício da placa. Em seguida, a placa, o disco e o anel foram colocados dentro de uma geladeira até alcançarem o equilíbrio térmico com ela. Depois de retirar o material da geladeira, o que o aluno pôde observar? a) Tanto o disco quanto o anel continuam encaixando-se no orifício na placa. b) O anel encaixa-se no orifício, mas o disco, não. c) O disco passa pelo orifício, mas o anel, não. d) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos aumentaram de tamanho. e) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos diminuíram de tamanho. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 38 - (UEM PR/2001) O coeficiente linear de expansão térmica (coeficiente de dilatação) de um material é dado pela equação T L L 1 0 na qual L0 é o comprimento do material, à temperatura T0; L = L – L0; T = T – T0; L é o comprimento do material, à temperatura T. Pode–se afirmar corretamente que: 01. a é uma constante adimensional. 02. L é diretamente proporcional a T. 04. o gráfico L x T é uma reta cujo coeficiente linear é nulo. 08. o gráfico L x T é uma reta cujo coeficiente angular é L0. 16. o gráfico L x T é uma reta cujo coeficiente linear é L0 (1 – T0). 32. o gráfico L x T é uma reta cujo coeficiente angular é L0. 39 - (UEM PR/2001) Aquecendo-se, à pressão constante, uma certa massa de água a partir de 0oC, observa-se que o volume ocupado por ela, em função da temperatura, é dado pelo gráfico abaixo. Considerando que, durante esse processo, não houve perda de massa, assinale o que for correto. 01. Para 0oC < T < 4oC, o coeficiente de dilatação térmico da água é positivo. 02. Para T > 4oC, o coeficiente de dilatação térmico da água é positivo. 04. O peso dessa massa de água é máximo em T = 4oC. 08. A densidade da água é máxima em T = 4oC. 16. A densidade da água em 0°C é menor que em 2oC. 32. Ao colocarmos um recipiente aberto com água, à temperatura ambiente, em um freezer, esta começa a resfriar-se uniformemente por convecção, ou seja, a água da superfície, mais fria, desce, pois tem maior densidade que a água do fundo, que sobe à superfície. No entanto, ao atingir 4oC, a movimentação deixa de ocorrer e a água da superfície continua a esfriar, de modo que a solidificação ocorre primeiramente na superfície. 40 - (PUC RS/1999) Uma barra metálica A tem comprimento inicial L e sofre variação de temperatura T. Se outra barra B, de mesmo material, possuir um comprimento inicial 2L e experimentar a mesma variação de temperatura, pode-se dizer que a dilatação da barra A é: a) igual à dilatação da barra B. b) duas vezes maior do que a dilatação da barra B. c) duas vezes menor do que a dilatação da barra B. d) quatro vezes menor do que a dilatação da barra B. e) quatro vezes maior do que a dilatação da barra B. 41 - (MACK SP/2007) Num ensaio em laboratório, dispõe-se de um disco de espessura desprezível e de uma haste, ambos constituídos de um mesmo material. Numa certa temperatura o , o diâmetro do disco e o comprimento da haste são iguais a do. Dobrando-se a temperatura desses corpos, a haste passa a ter um comprimento d e o disco terá um diâmetro aproximadamente igual a: a) d b) d 4 5 c) d 2 3 d) 2 d e) d 2 5 42 - (UNIFOR CE/1998) O comprimento de uma barra de alumínio a 20,0°C é 100,0cm. Quando é aquecida a 100°C, seu comprimento passa a ser 100,2cm. Nessas condições, o coeficiente de dilatação linear médio do alumínio, em °C1, vale a) 1,7 106 b) 2,0 106 c) 1,7 105 d) 2,0 105 e) 2,5 105 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 43 - (UnB DF/191) Duas barras cilíndricas, A e B, feitasdo mesmo material homogêneo (aço), quando mantidas à mesma temperatura de 20ºC, têm seção transversal de mesma área e comprimentos L e 2L, respectivamente. A partir destas informações, julgue os itens abaixo. 00. Se a temperatura das barras aumenta para 40ºC, e se observa que a variação do comprimento da barra A é L, então a variação do comprimento da barra B deve ser 2L. 01. Em relação ao item anterior, como a variação de temperatura das duas barras é igual, então a energia térmica absorvida pela barra A é igual a energia térmica absorvida pela barra B. 02. A capacidade térmica da barra B é o dobro da capacidade térmica da barra A. 03. Com um aumento de 10ºC na temperatura da barra A, a dilatação é maior do que com um aumento de 10ºF na temperatura da mesma barra. 04. Estando as duas barras à mesma temperatura, ao estabelecer contato térmico entre elas, não haverá transferência de energia térmica de uma para outra, já que estão em equilíbrio térmico. 44 - (MACK SP/2007) As rodas de uma locomotiva são discos metálicos e feitos de um material cujo coeficiente de dilatação linear é 16 Cº 20x10 . Quando essa locomotiva faz certo percurso, com as rodas à temperatura de 50 ºC, cada uma delas realiza 40 000 voltas completas. Se as rodas da locomotiva estivessem à temperatura de 0 ºC, o número de voltas inteiras que cada uma daria, quando a locomotiva realizar esse mesmo percurso, seria a) 40 030 b) 40 040 c) 40 050 d) 40 060 e) 40 070 45 - (MACK SP/2005) Uma haste metálica, constituída de material cujo coeficiente de dilatação linear é , possui comprimento o a uma temperatura inicial o , medida na escala Celsius, bem abaixo de seu ponto de fusão. Experimentalmente, a dilatação linear dessa haste é dada por o . Observando o gráfico do comprimento da haste em função da temperatura, obtido a partir desta equação, podemos afirmar que: a) b = o , qualquer que seja o . b) b = . o . o , qualquer que seja o . c) b = . o . o , somente se o = 0. d) b = o – . o . o , qualquer que seja o . e) b = o – . o . o , somente se o = 0. 46 - (UFMG/1999) O comprimento L de uma barra, em função de sua temperatura t , é descrito pela expressão L = L0 + L0 (t to ) , sendo L0 o seu comprimento à temperatura t0 e a o coeficiente de dilatação do material da barra. Considere duas barras, X e Y, feitas de um mesmo material. A uma certa temperatura, a barra X tem o dobro do comprimento da barra Y . Essas barras são, então, aquecidas até outra temperatura, o que provoca uma dilatação DX na barra X e DY na barra Y. A relação CORRETA entre as dilatações das duas barras é a) X = Y . b) X = 4 Y . c) 2 YX d) X = 2 Y . 47 - (EFOA MG/1999) A figura abaixo ilustra um arame rígido de aço, cujas extremidades estão distanciadas de “L”. Alterando-se sua temperatura, de 293K para 100OC, pode-se afirmar que a distância “L”: a) diminui, pois o arame aumenta de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais próximas. b) diminui, pois o arame contrai com a diminuição da temperatura. c) aumenta, pois a área do círculo de raio “R” aumenta com a temperatura. d) não varia, pois a dilatação linear do arame é compensada pelo aumento do raio “R”. e) aumenta, pois o arame diminui de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais afastadas. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 48 - (FURG RS/2001) Analise cada uma das seguintes afirmativas relacionadas à termodinâmica e indique se são verdadeiras (V) ou falsas (F). ( ) Átomos ou moléculas de um corpo, seja no estado sólido, líquido ou gasoso, estão em constante movimento. ( ) O limite inferior para a temperatura de um corpo, já obtido em laboratório, é de –273 oC (zero absoluto), situação em que os átomos cessam seus movimentos. ( ) Uma lâmina bimetálica, constituída de duas lâminas de metais diferentes, que é plana na temperatura ambiente, entorta ao ser aquecida. ( ) Quando dois corpos distintos são colocados em contato, isolados de influências externas, após um certo tempo eles atingem uma situação de mesma energia interna. Quais são, respectivamente, as indicações corretas? a) F - F - V - V b) F - V - F- V c) V - V - F - F d) V - F - V - F e) V - F - V - V 49 - (FURG RS/2003) Considere um termômetro baseado na expansão linear de um certo material. Sabendo que a uma temperatura de 10 ºC, o comprimento do material é de 1 cm, e, a 40 ºC, o comprimento é de 1,5 cm, podemos afirmar que o coeficiente de dilatação linear desse material é: a) 1,0 x 10–2 / ºC. b) 1,3 x 10–2 / ºC. c) 1,5 x 10–2 / ºC. d) 1,7 x 10–2 / ºC. e) 1,9 x 10–2 / ºC. 50 - (FUVEST SP/1997) Dois termômetros de vidro idênticos, um contendo mercúrio (M) e outro água (A), foram calibrados entre 0ºC e 37ºC, obtendo–se as curvas M e A, da altura da coluna do líquido em função da temperatura. A dilatação do vidro pode ser desprezada. Considere as seguintes afirmações: I. O coeficiente de dilatação do mercúrio é aproximadamente constante entre 0ºC e 37ºC. II. Se as alturas das duas colunas forem iguais a 10mm, o valor da temperatura indicada pelo termômetro de água vale o dobro da indicada pelo de mercúrio. III. No entorno de 18ºC o coeficiente de dilatação do mercúrio e o da água são praticamente iguais. Podemos afirmar que só são corretas as afirmações T(ºC) 10 0 5 10 15 20 25 30 35 20 30 40 50 60 M A 70 h(mm) a) I, II e III b) I e I c) I e III d) II e III e) I 51 - (UFG GO/1993) A variação da temperatura do dia para a noite, ao longo dos dias e das estações do ano, faz com que os objetos alterem suas dimensões. Tendo em vista este fenômeno físico, pode-se dizer que: 01. o pedreiro, ao construir uma calçada de concreto, deixa um pequeno espaço vazio a intervalos regulares, para evitar o trincamento da calçada com a dilatação do concreto; 02. cabos de uma linha de transmissão são instalados, no verão, com uma ligeira curvatura para evitar que se rompam no inverno; 04. os rebites, utilizados na fuselagem de um avião, são colocados a uma temperatura superior à ambiente, para que, após o equilíbrio térmico, o orifício fique completamente vedado; 08. os vasos sangüíneos, como qualquer material, alteram de dimensões com a variação de temperatura. Após um ferimento acidental, colocar uma bolsa de gelo sobre ele ajuda a estancar a hemorragia; 16. com um aumento de temperatura a resistência elétrica de um fio condutor se altera; 32. aquecendo um recipiente metálico, completamente cheio com um líquido, este não transbordará somente se o coeficiente de dilatação do líquido for menor ou igual ao do material do recipiente. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 52 - (PUC RJ/1995) Uma companhia compra 1,0 x 104 litros de petróleo a 30°C. se o petróleo, cujo coeficiente de dilatação volumétrica é 9,0 x 10-4°C-1, for vendido à temperatura de 10°C, qual a perda da companhia em litros? a) 180 L b) 90 L c) 9,0 x 10-3 L d) 2,7 x 10-2 L e) 1,8 x 10-2 L 53 - (PUC MG/1999) Uma esfera de aço, oca, foi construída de tal forma que, quando completamente mergulhada em óleo diesel à temperatura de 25oC, permanece em equilíbrio, sem afundar nem emergir. Suponha agora que a temperatura do sistema, formada pela bola e pelo óleo diesel, seja lentamente alterada, de forma que seja sempre mantido o equilíbrio térmico. Sabe- se que o coeficiente de dilatação linear do aço é = 11 x 106 oC1 e que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo diesel é 9,5 x 104 oC-1. Sobreessa situação, é INCORRETO afirmar que: a) antes da variação da temperatura, a razão entre a massa e o volume da esfera é igual à densidade do óleo diesel. b) se houver elevação da temperatura, a esfera tenderá a flutuar. c) se houver elevação da temperatura, tanto o óleo diesel quanto a esfera sofrerão dilatação. d) caso haja diminuição da temperatura do sistema, a razão entre a massa e o volume da esfera se tornará menor do que a densidade do óleo diesel. e) se houver diminuição da temperatura do sistema, tanto o óleo diesel quanto a esfera diminuirão de volume. 54 - (PUC PR/2001) Uma lâmina bimetálica é constituída de dois metais A e B, cujos coeficientes de dilatação linear obedecem à relação Ap= 4B. As lâminas têm a forma reta e horizontal, conforme figura quando a temperatura é 25ºC.Se a temperatura se elevar para 80ºC, sua forma será: Metal A Metal B a) Reta e horizontal. b) Encurvada para baixo. c) Reta e vertical para baixo. d) Reta e vertical para cima. e) Encurvada para cima. 55 - (PUC PR/2002) No gráfico a seguir, temos a densidade da água como função da temperatura no intervalo de temperaturas de 0ºC a 100ºC, elaborado com dados experimentais. 1.00000 0.99987 0.95838 D en si da de da á gu a (g /c m )³ 0º 4º 100º Temperatura (ºC) Das seguintes afirmativas, a INCORRETA é: a) a densidade da água aumenta com a temperatura no intervalo de 0ºC a 4,0ºC. b) no intervalo de temperatura dado, a densidade da água é máxima à temperatura de 4,0ºC. c) o volume específico (volume por unidade de massa) da água é mínimo à temperatura de 4,0ºC. d) o volume específico da água é máximo à temperatura de 4,0ºC. e) o volume específico da água diminui no intervalo de 0ºC a 4,0ºC e aumenta no intervalo de 4,0ºC a 100ºC. 56 - (PUC PR/1998) Um caminhão-tanque é carregado com 12.000 litros de álcool em Paranaguá, cuja temperatura local e do álcool é de 35°C. Transporta o combustível para Curitiba e descarrega-o a temperatura de 20°C. Considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1,2x103 °C1, podemos afirmar: I. O volume descarregado é igual a 12.000 litros. II. A massa do álcool permaneceu constante. III. O volume descarregado foi 216 litros superior ao carregado. IV. O volume descarregado foi 216 litros inferior ao carregado. Assinale a alternativa correta. a) As afirmações I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmação III é verdadeira. c) Somente a afirmação I é verdadeira. d) Somente as afirmações II e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmações são falsas. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 57 - (UNIUBE MG/1998) No continente europeu uma linha férrea da ordem de 600km de extensão tem sua temperatura variando de –10ºC no inverno até 30ºC no verão. O coeficiente de dilatação linear do material de que é feito o trilho é 10–5 ºC–1. A variação de comprimento que os trilhos sofrem na sua extensão é, em m, igual a a) 40 b) 100 c) 140 d) 200 e) 240 58 - (MACK SP/2005) Um disco metálico de raio 20 cm é aquecido da temperatura de 20ºC para a de 120ºC. O coeficiente de dilatação linear do metal é 1,510–5 ºC–1. A área da coroa circular, correspondente à diferença das áreas dos círculos à temperatura de 20ºC e à de 120ºC, é aproximadamente: a) 1,8 cm2 b) 2,6 cm2 c) 3,0 cm2 d) 3,8 cm2 e) 4,2 cm2 59 - (UFMS/2007) Um aluno de ensino médio está projetando um experimento sobre a dilatação dos sólidos. Ele utiliza um rebite de material A e uma placa de material B, de coeficientes de dilatação térmica, respectivamente, iguais a A e B . A placa contém um orifício em seu centro, conforme indicado na figura. O raio RA do rebite é menor que o raio RB do orifício e ambos os corpos se encontram em equilíbrio térmico com o meio. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Se BB e aquecermos apenas o rebite, a folga aumentará. 02. Se BA a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente aquecidos. 04. Se BA a folga irá aumentar se ambos forem igualmente resfriados. 08. Se BA a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente aquecidos. 16. Se BA e aquecermos somente a placa, a folga aumentará. 32. Se BA a folga aumentará se apenas a placa for aquecida. 60 - (UNESP/2007) É largamente difundida a idéia de que a possível elevação do nível dos oceanos ocorreria devido ao derretimento das grandes geleiras, como conseqüência do aquecimento global. No entanto, deveríamos considerar outra hipótese, que poderia também contribuir para a elevação do nível dos oceanos. Trata-se da expansão térmica da água devido ao aumento da temperatura. Para se obter uma estimativa desse efeito, considere que o coeficiente de expansão volumétrica da água salgada à temperatura de 20 ºC seja 2,0 x 104 ºC1. Colocando água do mar em um tanque cilíndrico, com a parte superior aberta, e considerando que a variação de temperatura seja 4 ºC , qual seria a elevação do nível da água se o nível inicial no tanque era de 20 m? Considere que o tanque não tenha sofrido qualquer tipo de expansão. 61 - (UEPG PR/2001) Sobre o fenômeno físico da dilatação térmica, assinale o que for correto. 01. Um relógio de pêndulo atrasa quando sofre um aumento de temperatura. 02. Os corpos ocos se dilatam de forma diferente da dos corpos maciços. 04. Uma lâmina bimetálica, quando aquecida, curva-se para o lado da lâmina de menor coeficiente de dilatação linear. 08. O coeficiente de dilatação superficial é igual a duas vezes o coeficiente de dilatação linear. 16. De 0°C a 4°C, a água diminui de volume e, conseqüentemente, sua densidade aumenta. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 62 - (UFMG/1995) Duas lâminas de metais diferentes, M e N, são unidas rigidamente. Ao se aquecer o conjunto até uma certa temperatura, esse se deforma, conforme mostra a figura. Metal M Metal N Temperatura T Temperatura T Com base na deformação observada, pode-se concluir que: a) A capacidade térmica do metal M é maior do que a capacidade térmica do metal N. b) A condutividade térmica do metal M é maior do que a condutividade térmica do metal N. c) A quantidade de calor absorvida pelo metal M é maior do que a quantidade de calor absorvida pelo metal N. d) O calor específico do metal M é maior do que o calor específico do metal N. e) O coeficiente de dilatação linear do metal M é maior do que o coeficiente de dilatação linear do metal N. 63 - (FMTM MG/2003) Um relógio tipo carrilhão foi calibrado a 20ºC. Nessa temperatura o comprimento da haste de seu pêndulo é 1,25 m. Se a temperatura ambiente sofrer um aumento de 20ºC, o acréscimo aproximado do comprimento da haste será, em metros, igual a: Dado: aço= 1,27 × 10–5 ºC–1 a) 3,18 × 10–4 e o relógio atrasará. b) 3,18 × 10–4 e o relógio adiantará. c) 5,53 × 10–4 e o relógio atrasará. d) 6,35 × 10–4 e o relógio adiantará. e) 6,35 × 10–4 e o relógio atrasará. 64 - (UFOP MG/1997) A figura abaixo mostra um triângulo isósceles, cujos lados são formados por três barras, AB, BC e CA. A 0° C as barras BC e CA têm um comprimento igual a 2L e a barra AB tem um comprimento igual a L. O coeficiente de dilatação térmica linear das barras BC e CA vale , e o da barra AB vale 2. Este triângulo é aquecido a partir de 0°C até uma temperatura T. A B C Afirmamos que: I. O triângulo permanece isósceles. II. O ângulo permanece constante. III. O perímetro sofre um acréscimo de 5LT Assinale a opçãocorreta: a) Apenas (I) e (III) são corretas. b) Apenas (I) e (II) são corretas. c) Apenas (II) e (III) são corretas. d) Apenas (I) é correta. e) Todas são corretas. 65 - (UFOP MG/1994) Duas barras encontram-se inicialmente à mês ma temperatura T0. Uma delas tem comprimento L01 = 10,0 cm e coeficiente de dilatação linear 1 e a outra tem comprimento L02 = 12,0cm e seu coeficiente de dilatação linear é 2. Deseja-se que, ao se aquecer as duas barras até uma temperatura T, a diferença entre os seus comprimentos permaneça sempre igual a 2,0cm, qualquer que seja a temperatura T. Calcule a relação entre os coeficientes de dilatação para que isto aconteça. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 66 - (UFOP MG/1995) Um frasco de vidro, cujo volume é de 1000cm3 a 0ºC, está completamente cheio de mercúrio a essa temperatura. Quando o conjunto é aquecido até 200ºC transbordam 34cm3 de mercúrio. Dado: coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio, M = 1,8x10-4ºC-1. Calcule: a) o aumento de volume sofrido pelo mercúrio. b) o coeficiente de dilatação linear do vidro. 67 - (UFPE/2002) Um recipiente metálico de 10 está completamente cheio de óleo, quando a temperatura do conjunto é de 20°C. Elevando-se a temperatura até 30°C, um volume igual a 80 cm3 de óleo transborda. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo é igual a 0,9 x 10-3°C-1, qual foi a dilatação do recipiente, em cm3? 68 - (UFPE/2002) Uma caixa cúbica metálica de 10 está completemente cheia de óleo, quando a temperatura do conjunto é de 20°C. Elevando-se a temperatura até 30°C, um volume igual a 80 cm3 de óleo transborda. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo é igual a 0,9 x 10-3°C-1, qual é o inteiro mais próximo do valor do coeficiente de dilatação linear do metal, em unidades de 10-6 °C- 1? 69 - (UFRRJ/2000) Pela manhã, com temperatura de 10ºC, João encheu completamente o tanque de seu carro com gasolina e pagou R$ 33,00. Logo após o abastecimento deixou o carro no mesmo local, só voltando para busca-lo mais tarde, quando a temperatura atingiu a marca de 30ºC. Sabendo-se que o combustível extravasou, que o tanque dilatou e que a gasolina custou R$ 1,10 o litro, quanto João perdeu em dinheiro? Dado: Coeficiente de dilatação térmica da gasolina igual a 1,1 x 10-3 ºC-1. 70 - (UFU MG/1993) O comprimento de uma certa ponte de aço sobre um rio é de 2.000m. A variação de temperatura anual média nesta região, onde está a ponte, é de 40ºC. Dado o coeficiente de dilatação linear do aço igual a 1,27 x 10–5 K–1, a variação de comprimento sofrida pelas vigas de aço que sustentam as faixas de rodagem é, aproximadamente, em metros: a) 8 b) 6 c) 3 d) 2 e) 1 71 - (MACK SP/2003) Uma haste homogênea é constituída de um certo material e possui comprimento Lo a uma temperatura inicial o. Após ser aquecida até a temperatura , o comprimento da haste aumenta de 0,20%. Uma placa de 2,50.103 cm2, à temperatura o e constituída do mesmo material da haste, é também aquecida. Ao sofrer a mesma variação de temperatura da haste, a área da placa passará a ser: a) 2,51.103 cm2 b) 2,55 .103 cm2 c) 2,60.103 cm2 d) 3,50 .103 cm2 e) 3,60 .103 cm2 72 - (UFG GO/1994) Deseja-se medir o coeficiente de dilatação linear do cobre. Descreva, resumidamente, um procedimento experimental para determiná-lo. Para isto dispõe-se de : instrumento de alta precisão para medidas de comprimento, termômetros, vaporizador, balança, cronômetro, barômetro e um tubo de cobre. 73 - (UNIFESP SP/2007) O tanque de expansão térmica é uma tecnologia recente que tem por objetivo proteger caldeiras de aquecimento de água. Quando a temperatura da caldeira se eleva, a água se expande e pode romper a caldeira. Para que isso não ocorra, a água passa para o tanque de expansão térmica através de uma válvula; o tanque dispõe de um diafragma elástico que permite a volta da água para a caldeira. Suponha que você queira proteger uma caldeira de volume 500 L, destinada a aquecer a água de 20 ºC a 80 ºC; que, entre essas temperaturas, pode-se adotar para o coeficiente de dilatação volumétrica da água o valor médio de 4,4 ⋅ 10–4 ºC–1 e considere desprezíveis a dilatação da caldeira e do tanque. Sabendo que o preço de um tanque de expansão térmica para essa finalidade é diretamente proporcional ao seu volume, assinale, das opções Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria fornecidas, qual deve ser o volume do tanque que pode proporcionar a melhor relação custo-benefício. a) 4,0 L. b) 8,0 L. c) 12 L. d) 16 L. e) 20 L. 74 - (MACK SP/2003) O gráfico mostra os comprimentos de duas hastes metálicas, A e B, em função da temperatura a que são submetidas. A relação B A entre o coeficiente de dilatação linear do material da barra A e o coeficiente de dilatação linear do material da barra B é: a) 0,75 b) 0,80 c) 0,90 d) 1,00 e) 1,25 75 - (UFAC/2007) Uma barra de alumínio tem 100 cm, a 0ºC. Qual o acréscimo de comprimento dessa barra quando sua temperatura chega a 100ºC. (Dado: a Al = 2,4 x 10 –5 ºC– 1). a) 0.12 cm b) 0.24 cm c) 0.36 cm d) 0.48 cm e) 0.60 cm 76 - (ACAFE SC/1999) É comum as pessoas terem dificuldade para abrir um vidro de conserva. Uma maneira simples de destravar a tampa, sem danificá-la, permitindo o seu desenroscar, sem a necessidade de aplicação de grande força, é: a) Colocar o vidro de conserva numa vasilha com água gelada, de modo que somente a tampa fique em contato com a água. b) Colocar o vidro de conserva numa vasilha com água quente, de modo que somente o vidro fique em contato com a água. c) Mergulhar totalmente o vidro de conserva numa vasilha com água gelada. d) Colocar o vidro de conserva numa geladeira. e) Colocar o vidro de conserva numa vasilha com água quente, de modo que somente a tampa fique em contato com a água. 77 - (ACAFE SC/2000) Após usar o fogão e com o queimador ainda aquecido, uma dona de casa distraída abaixou a tampa de vidro, que logo se quebrou. Isso aconteceu porque: a) o calor específico do vidro variou muito rápido. b) o vidro é um bom condutor de calor. c) o vidro não se dilatou. d) a capacidade térmica do vidro é muito pequena. e) a dilatação térmica do vidro não foi uniforme. 78 - (ACAFE SC/2003) Uma barra de metal, de comprimento L0, na temperatura de 0C, é aquecida, aumentando o seu comprimento. O gráfico do comprimento, em função da temperatura, LXt, que representa de forma correta a dilatação da barra, está na alternativa: a) L( m ) L0 0 t(ºC) b) L( m ) L0 0 t(ºC) c) L( m ) L0 0 t(ºC) d) L( m ) L0 0 t(ºC) e) L( m ) L0 0 t(ºC) Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 79 - (MACK SP/2003) Duas barras metálicas, de diferentes materiais, apresentam o mesmo comprimento a 0 ºC. Ao serem aquecidas, à temperatura de 100 °C, a diferença entre seus comprimentos passa a ser de 1 mm. Sendo 2,2.10–5 °C–1 o coeficiente de dilatação linear do material de uma barra e 1,7.10–5 °C–1 o do material da outra, o comprimento dessas barras a 0 ºC era: a) 0,2 m b) 0,8 m c) 1,0 m d) 1,5 m e) 2,0 m 80 - (MACK SP/2001) Quando um recipiente totalmente preenchido com um líquido é aquecido, a parte que transborda representa sua dilatação __________ . A dilatação __________ do líquido é dada pela __________ da dilatação do frasco e da dilatação __________ . Com relação à dilatação dos líquidos, assinale a alternativa que,ordenadamente, preenche de modo correto as lacunas do texto acima. a) aparente – real – soma – aparente b) real – aparente – soma – real c) aparente – real – diferença – aparente d) real – aparente – diferença – aparente e) aparente – real – diferença – real 81 - (MACK SP/2001) Uma placa de aço (coeficiente de dilatação linear = 1,0 . �10–5 ºC–1) tem o formato de um quadrado de 1,5 m de lado e encontra-se a uma temperatura de 10 ºC. Nessa temperatura, retira-se um pedaço da placa com formato de um disco de 20 cm de diâmetro e aquece-se, em seguida, apenas a placa furada, até a temperatura de 510 ºC. Recolocando-se o disco, mantido a 10 ºC, no “furo” da placa a 510 ºC, verifica-se uma folga, correspondente a uma coroa circular de área: a) 1,57 cm2 b) 3,14 cm2 c) 6,3 cm2 d) 12,6 cm2 e) 15,7 cm2 82 - (MACK SP/2001) Com uma régua de latão (coeficiente de dilatação linear = 2,0 . 10–5 ºC–1) aferida a 20 ºC, mede-se a distância entre dois pontos. Essa medida foi efetuada a uma temperatura acima de 20 ºC, motivo pelo qual apresenta um erro de 0,05%. A temperatura na qual foi feita essa medida é: a) 50ºC b) 45ºC c) 40ºC d) 35ºC e) 25ºC 83 - (UFPI/2006) Uma chapa de ferro, quadrada, de dimensões 1m x 1m, possui dois furos quadrados, de 10cm x 10cm �e 20cm x 20cm, a uma temperatura de 25ºC . A chapa foi aquecida, uniformemente, a 125ºC. O coeficiente de dilatação linear do ferro é 1,2 x 105/ºC. Sobre a variação da área dos furos é correto afirmar: a) Ambos os furos diminuem de tamanho; b) O furo menor diminui sua área em 0,12% enquanto o furo maior aumenta em 0,24%; c) Os furos menor e maior aumentam suas áreas em 0,12% e 0,24%, respectivamente; d) Cada furo aumenta sua área em 0,12%; e) Cada furo aumenta sua área em 0,24%. 84 - (UFPB/2003) Um motorista de táxi, ao saber que a gasolina iria aumentar de preço, encheu completamente o tanque do seu carro. No estacionamento, enquanto aguardava por passageiros, o carro ficou exposto ao sol. Após um certo tempo o motorista verificou que uma pequena quantidade de combustível havia derramado. Intrigado, consultou seu filho, que formulou as seguintes hipóteses para explicar o ocorrido: I. A quantidade de gasolina derramada corresponde à dilatação real sofrida por este combustível. II. Com o aquecimento, a expansão sofrida pela gasolina foi maior do que a sofrida pelo tanque. III. A dilatação do tanque é linear, enquanto a da gasolina é volumétrica. Destas afirmações, está(ão) correta(s): a) apenas I b) apenas II c) apenas III d) apenas I e II e) I, II e III Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 85 - (UFAM/2007) O gráfico a seguir representa a variação da temperatura de uma barra metálica em função do comprimento L. O coeficiente de dilatação linear da barra em ºC1 vale: a) 4 x 106 b) 4 x 103 c) 2 x 105 d) 4 x 105 e) 1 x 105 86 - (UNIMAR SP/2002) A figura abaixo mostra uma barra b apoiada em outras duas barras A e B (coeficientes de dilatação A e B). Pede-se para determinar a relação entre os comprimentos iniciais das barras verticais (A e B), para que a barra b sempre fique na posição horizontal. a) os comprimentos iniciais das barras devem ser iguais; b) o comprimento inicial da barra B não interfere; c) os comprimentos iniciais das barras devem estar na razão inversa dos coeficientes de dilatação linear; d) os comprimentos iniciais das barras devem estar na mesma razão dos coeficientes de dilatação linear; e) N.D.A. 87 - (UFU MG/2006) O gráfico abaixo representa o comprimento L, em função da temperatura , de dois fios metálicos finos A e B. Com base nessas informações, é correto afirmar que a) os coeficientes de dilatação lineares dos fios A e B são iguais. b) o coeficiente de dilatação linear do fio B é maior que o do fio A. c) o coeficiente de dilatação linear do fio A é maior que o do fio B. d) os comprimentos dos dois fios em 0 são diferentes. 88 - (UFG GO/2004) Num dia quente em Goiânia, 32 ºC, uma dona de casa coloca álcool em um recipiente de vidro graduado e lacra-o bem para evitar evaporação. De madrugada, com o termômetro acusando 12 ºC, ela nota surpresa que, apesar do vidro estar bem fechado, o volume de álcool reduziu. Sabe-se que o seu espanto não se justifica, pois trata-se do fenômeno da dilatação térmica. A diminuição do volume foi de Considere o coeficiente de dilatação térmica volumétrica do álcool: álcool = 1,1 x.10–3 ºC–1 >> vidro a) 1,1% b) 2,2% c) 3,3% d) 4,4% e) 6,6% Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 89 - (UFMG/2003) Uma lâmina bimetálica é constituída de duas placas de materiais diferentes, M1 e M2, presas uma à outra. Essa lâmina pode ser utilizada como interruptor térmico para ligar ou desligar um circuito elétrico, como representado, esquematicamente, na figura I: Quando a temperatura das placas aumenta, elas dilatam-se e a lâmina curva-se, fechando o circuito elétrico, como mostrado na figura II. Esta tabela mostra o coeficiente de dilatação linear de diferentes materiais: Considere que o material M1 é cobre e o outro, M2, deve ser escolhido entre os listados nessa tabela. Para que o circuito seja ligado com o menor aumento de temperatura, o material da lâmina M2 deve ser o: a) aço b) alumínio c) bronze d) níquel 90 - (UFOP MG/2007) Assinale, a alternativa incorreta: a) Uma máquina térmica que opera com fontes de temperatura de 27ºC e 127ºC possui um rendimento máximo de 25%. b) O trabalho executado pela expansão isobárica de um 1mol de um gás perfeito, cuja temperatura varia de 50ºC, para 150ºC, é de 830J. Dado: R = 8,3J/ mol . K c) A variação percentual relativa V V de uma barra de ferro que é aquecida de 200ºC até +300ºC é de 1,2% . Dado: O coeficiente de dilatação linear do ferro é -1-5 Cº 10x 2,1Fe d) A razão OH Pb 2 m m entre a massa do chumbo e a massa de água, para que a temperatura final de equilíbrio de uma mistura de água a 0ºC com chumbo a 92ºC seja de 12ºC, é de cinco para um. Dados: cPb = 0,03 cal/ gºC, Cgº /cal0,1C OH2 . 91 - (UEG GO/2004) Um serralheiro cortou uma chapa metálica, retirando dela um disco de raio R que se encaixa perfeitamente no furo da chapa, como ilustra a figura abaixo. Marque a alternativa CORRETA: a) Se se aquecer a chapa metálica, o disco não mais penetrará no furo. b) Se se resfriar a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco penetrará no furo. c) Se se resfriar a chapa metálica, o disco penetrará no furo. d) Se se aquecer a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco não mais penetrará no furo. e) Se se resfriar a chapa metálica e o disco a uma mesma temperatura, o disco não penetrará no furo. 92 - (UESPI/2004) Uma placa metálica plana tem uma dada área superficial à temperatura de 25 ºC. Sabe-se que tal placa tem coeficiente de dilatação linear 15 Cº102 . Para que temperatura final devemos aquecer a placa, a fim de que sua área aumente de 2 %? a) 50 ºC b) 100 ºC c) 275 ºC d) 525 ºC e) 1025 ºC Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 93 - (UNICAP PE/2004) 00. No movimento circular uniforme, a energia cinética do corpo é constante, mas a quantidade de movimento varia. 01. Uma esfera de massa 50g incide perpendicularmente numa parede, com velocidade de 36Km/h, e retorna com velocidade de mesmo valor. O impulso da força que a parede aplica na esfera tem módulo igual a 5 x 102 Ns. 02. Oálcool etílico tem ponto de congelamento de –39ºC sob pressão normal. Essa temperatura, na escala Kelvin, é 234 e na Fahrenheit, 113. 03. Uma chapa metálica tem sua área dilatada de 100cm2 para 101cm2, quando sua temperatura aumenta de 30ºC para 130ºC. Se um fio desse mesmo metal, com 1m de comprimento, a 30ºC, for aquecido até a temperatura de 130º, o seu comprimento, em centímetro, passará para 100,5cm. 04. O gráfico da figura 02 representa a temperatura de 10g de uma substância, em função da quantidade de calor absorvida. O calor específico dessa substância é c = 0,5cal/gºC. 94 - (UNICAP PE/2004) 00. Um tanque contém 8000 de combustível a 28ºC. A temperatura do combustível baixa para 18ºC. Considerando o coeficiente de dilatação volumétrica do combustível igual a 1,210–3K–1, a quantidade de litros de combustível existente a 18º é 7904. 01. Coloca-se 30g de gelo a OºC em 100g de água a 20º contidos num calorímetro de capacidade térmica desprezível. A massa de água existente no calorímetro após atingir o equilíbrio térmico é 130g. ( Cºg cal1ca e calor latente de fusão do gelo g cal80LF ) 02. O gráfico da figura 07 representa a temperatura de um corpo de 0,5Kg de massa, em função do tempo, ao ser aquecido por uma fonte de potência constante de 200cal/min. A capacidade térmica do corpo e o calor específico do material que constituem o corpo são, respectivamente, 200cal/ºC e 0,4cal/gºC. 03. Considerando a massa molar do hidrogênio M = 2g, a quantidade de massa desse gás que será necessária para encher completamente um recipiente de 4,1m3, sob pressão de 3atm, a uma temperatura de 27ºC, é 1Kg. (R = 0,082 atm.l/mol.K) 04. A variação da energia interna de um sistema termodinâmico que recebe 500J sob forma de calor, enquanto realiza trabalho de 300J, é de 200J. 95 - (FMTM MG/2005) A equação que apresenta corretamente a relação entre o coeficiente de expansão volumétrica de um material devido ao seu aquecimento, , e o seu respectivo coeficiente de expansão linear, , é: a) = 33. b) = 3. c) = + 2. d) = 3. e) = . 96 - (MACK SP/2005) Uma barra metálica apresenta, à temperatura de 15 ºC, comprimento de 100 cm. O coeficiente de dilatação linear da barra é 510–5 ºC–1. A temperatura na qual o comprimento dessa barra será de 100,2 cm é: a) 40 ºC b) 42 ºC c) 45 ºC d) 52 ºC e) 55 ºC 97 - (UNIMONTES MG/2007) Um recipiente completamente cheio com água é aquecido. Após um certo tempo, a água transborda. Nessa situação, o volume que transborda mede a) a dilatação da água menos a do recipiente. b) a dilatação absoluta do recipiente. c) a dilatação aparente da água. d) a dilatação do recipiente mais a da água. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 98 - (UEG GO/2006) Um relógio de pêndulo é usado em uma determinada região onde há consideráveis variações de temperatura entre o verão e o inverno. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do pêndulo é , responda às seguintes perguntas: a) Um relógio de pêndulo se adianta no verão e se atrasa no inverno? Justifique. b) Qual a relação matemática entre os períodos de oscilação do pêndulo no verão e no inverno em função da variação de temperatura e do coeficiente de dilatação linear ( )? 99 - (UNIPAR PR/2007) Quando um litro de água é aquecido de 0ºC até 100ºC, o seu volume passa a ser 1,04 litro. O coeficiente de dilatação médio da água nesse intervalo vale (em ºC-1): a) 10-6 b) 10-5 c) 10-4 d) 10-3 e) 10-2 100 - (UEM PR/2005) A figura a seguir representa uma haste metálica com comprimento inicial l0 = 3,0 m, um cubo metálico com volume inicial V0 = 1,0 m3 e uma placa quadrada plana e fina, também metálica, com área inicial A0 = 1,0 m2. A extremidade A da haste é fixa em uma parede vertical e tem a direção de uma normal à parede. A extremidade B da haste toca a face esquerda do cubo cuja base se apóia em um piso horizontal sem atrito que faz um ângulo de 90º com a parede. A placa quadrada está disposta paralelamente ao plano da parede e encontra-se equilibrada sobre a face superior do cubo, seccionando-a em duas metades. Considere que todo o sistema sofre um acréscimo de temperatura de 300ºC, que o coeficiente de dilatação linear do material da haste vale 2,0105/ºC, que o coeficiente de dilatação superficial do material da placa vale 4,0105/ºC e que o coeficiente de dilatação volumétrica do material do cubo vale 6,0105/ºC. Observe que um ponto P se encontra no meio do lado superior da placa quadrada. Denomine de lx o deslocamento que o ponto P sofre na horizontal, na direção paralela à da haste e de ly o deslocamento que o ponto P sofre na vertical, na direção perpendicular à da haste. Calcule, em mm, a soma algébrica de lx com ly. 101 - (UFF RJ/2005) Nos ferros elétricos automáticos, a temperatura de funcionamento, que é previamente regulada por um parafuso, é controlada por um termostato constituído de duas lâminas bimetálicas de igual composição. Os dois metais que formam cada uma das lâminas têm coeficientes de dilatação I – o mais interno – e II. As duas lâminas estão encurvadas e dispostas em contato elétrico, uma no interior da outra, como indicam as figuras abaixo. A corrente, suposta contínua, entra pelo ponto 1 e sai pelo ponto 2, conforme a figura I acima, aquecendo a resistência. À medida que a temperatura aumenta, as lâminas vão se encurvando, devido à dilatação dos metais, sem interromper o contato. Quando a temperatura desejada é alcançada, uma das lâminas é detida pelo parafuso, enquanto a outra continua encurvando-se, interrompendo o contato entre elas, conforme a figura II. Com relação à temperatura do ferro regulada pelo parafuso e aos coeficientes de dilatação dos metais das lâminas, é correto afirmar que, quanto mais apertado o parafuso a) menor será a temperatura de funcionamento e I > II; b) maior será a temperatura de funcionamento e I < II; c) maior será a temperatura de funcionamento e I > II; d) menor será a temperatura de funcionamento e I < II; e) menor será a temperatura de funcionamento e I = II. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 102 - (UFPel RS/2005) A água, substância fundamental para a vida no Planeta, apresenta uma grande quantidade de comportamentos anômalos. Suponha que um recipiente, feito com um determinado material hipotético, se encontre completamente cheio de água a 4°C. De acordo com o gráfico e seus conhecimentos, é correto afirmar que: a) apenas a diminuição de temperatura fará com que a água transborde b) tanto o aumento da temperatura quanto sua diminuição não provocarão o transbordamento da água c) qualquer variação de temperatura fará com que a água transborde d) a água transbordará apenas para temperaturas negativas e) a água não transbordará com um aumento de temperatura, somente se o calor específico da substância for menor que o da água f) I.R. 103 - (UFPel RS/2005) Os postos de gasolina, são normalmente abastecidos por um caminhão-tanque. Nessa ação cotidiana, muitas situações interessantes podem ser observadas. Um caminhão-tanque, cuja capacidade é de 40.000 litros de gasolina, foi carregado completamente, num dia em que a temperatura ambiente era de 30°C. No instante em que chegou para abastecer o posto de gasolina, a temperatura ambiente era de 10°C, devido a uma frente fria, e o motorista observou que o tanque não estava completamente cheio. Sabendo que o coeficiente de dilatação da gasolina é 1,1 i 10-3 °C-1 e considerando desprezível a dilatação do tanque, é corretoafirmar que o volume do ar, em litros, que o motorista encontrou no tanque do caminhão foi de: a) 40.880 b) 8.800 c) 31.200 d) 4.088 e) 880 f) I.R. 104 - (UNIMONTES MG/2005) Um bloco, que não se dilata, flutua em um líquido a 0ºC, com 80% de seu volume V submerso. Quando a temperatura do líquido é elevada para 100ºC, o bloco fica totalmente submerso, com sua superfície superior coincidindo com o nível do líquido. Determine o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido. 105 - (UEPG PR/2006) Para aumentarmos a sensibilidade de um termômetro comum, faz-se necessário: 01. Diminuir o comprimento do tubo capilar que constitui o termômetro. 02. Aumentar o diâmetro do tubo capilar. 04. Usar um vidro especial com maior coeficiente de dilatação. 08. Fazer uso de um líquido de maior coeficiente de dilatação. 16. Aumentar o bulbo do termômetro. 106 - (UNIFESP SP/2006) A figura reproduz uma gravura do termoscópio de Galileu, um termômetro primitivo por ele construído no início do século XVI. No termoscópio, o ar é aprisionado no bulbo superior, ligado por um tubo a um recipiente aberto contendo um líquido colorido. Assim, pode-se concluir que, se a temperatura ambiente subir, a altura da coluna de líquido colorido a) aumenta, pois aumentam o volume e a pressão do ar contido no bulbo. b) diminui, pois aumentam o volume e a pressão do ar contido no bulbo. c) aumenta, em decorrência da dilatação do líquido contido no recipiente. d) diminui, em decorrência da dilatação do líquido contido no recipiente. e) pode aumentar ou diminuir, dependendo do líquido contido no recipiente. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 107 - (UFC CE/2006) Numa experiência de laboratório, sobre dilatação superficial, foram feitas várias medidas das dimensões de uma superfície S de uma lâmina circular de vidro em função da temperatura T. Os resultados das medidas estão representados no gráfico abaixo. Com base nos dados experimentais fornecidos no gráfico, pode-se afirmar, corretamente, que o valor numérico do coeficiente de dilatação linear do vidro é: a) 24x10–6 ºC–1. b) 18x10–6 ºC–1. c) 12x10–6 ºC–1. d) 9x10–6 ºC–1. e) 6x10–6 ºC–1. 108 - (UFAM/2006) Considere duas barras metálicas homogêneas A e B com coeficientes de dilatação linear αA e αB = 4αA, respectivamente. Sabendo-se que em t = 0ºC o comprimento da barra A é o dobro da barra B, a temperatura na qual as barras têm os mesmos comprimentos vale: a) A4 1 b) B2 1 c) A 1 d) A2 1 e) A 4 109 - (UFMG/2006) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura: À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas abaixo, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe. a) Resfriar apenas o eixo. b) Aquecer apenas o anel. c) Resfriar o eixo e o anel. d) Aquecer o eixo e o anel. 110 - (ESCS DF/2006) Suponha que, a temperatura ambiente, você tenha um cilindro metálico sólido de diâmetro D e um cilindro oco, feito do mesmo metal que o primeiro, mas de diâmetro interno d menor que D, como indica a figura. Seja o coeficiente de dilatação linear do metal do qual são feitos os cilindros. Para inserir o cilindro sólido dentro do cilindro oco, a temperatura do cilindro sólido deve abaixar em, pelo menos: a) D dDT b) )dD( DT c) D )dD(T d) )dD( dT e) d d)-(D T Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 111 - (FUVEST SP/2006) Dois tanques cilíndricos verticais, A e B, de 1,6 m de altura e interligados, estão parcialmente cheios de água e possuem válvulas que estão abertas, como representado na figura para a situação inicial. Os tanques estão a uma temperatura T0 = 280 K e à pressão atmosférica P0. Em uma etapa de um processo industrial, apenas a válvula A é fechada e, em seguida, os tanques são aquecidos a uma temperatura T1, resultando na configuração indicada na figura para a situação final. a) determine a razão R1 = P1/P0, entre a pressão final P1 e a pressão inicial P0 do ar no tanque A. b) determine a razão R2 = T1/T0, entre a temperatura final T1 e a temperatura inicial T0 dentro dos tanques c) para o tanque B, determine a razão R3 = m0/m1 entre a massa de ar m0 contida inicialmente no tanque B e a massa de ar final m1, contida nesse mesmo tanque Note e adote 25 aatmosféric N/m 10 x 1,00 P H g P nRT; PV 112 - (UNIMAR SP/2006) Um recipiente (copo) fabricado em aço )C 10x12( 106 , com volume igual a 200 cm3 a 0ºC, está cheio de líquido )C 10x490( 106 . Se o recipiente e conteúdo forem aquecidos até 100 ºC, o líquido transborda? a) Sim, aproximadamente 09 cm3 b) Sim, aproximadamente 9,9 cm3 c) Sim, aproximadamente 0,9 cm3 d) Sim, aproximadamente 90 cm3 e) Não. 113 - (UFPel RS/2006) Considere o esquema ilustrado na figura. A lâmina bimetálica, constituída por dois metais, A e B, apresenta uma resistência elétrica muito pequena (desprezível) e permanece reta nas temperaturas normais. Ao ser aquecida, enverga, fechando o circuito, o que viabiliza a passagem de corrente elétrica pela lâmina. O gráfico que melhor representa a dilatação dos metais que constituem a lâmina, quando aquecida, está na alternativa a) b) c) d) e) f) I.R. 114 - (UFRN/2006) O dispositivo mostrado na figura abaixo é utilizado em alguns laboratórios escolares, para determinar o coeficiente de dilatação linear de um sólido. Nesse dispositivo, o sólido tem a forma de um tubo de comprimento L0, inicialmente a temperatura ambiente, no qual se faz passar vapor de água em ebulição até que o tubo atinja a temperatura do vapor ao entrar em equilíbrio térmico com este. Há, no dispositivo, dois termômetros, TE1 e TE2, e um micrômetro, MI. Face ao acima exposto, é correto afirmar que, para a determinação do coeficiente de dilatação linear desse tubo, Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria a) tanto o termômetro TE1 como o TE2 medem a variação de temperatura do tubo, e o micrômetro mede o comprimento inicial do tubo. b) o termômetro TE1 mede a temperatura ambiente, o termômetro TE2 mede a temperatura do vapor, e o micrômetro mede a variação de comprimento do tubo. c) o termômetro TE1 mede a temperatura do vapor, o termômetro TE2 mede a temperatura ambiente, e o micrômetro mede o comprimento final do tubo. d) tanto o termômetro TE1 como o TE2 medem a variação de temperatura do tubo, e o micrômetro mede a variação de comprimento do tubo. 115 - (UFU MG/2005) Um frasco de capacidade para 10 litros está completamente cheio de glicerina e encontrase à temperatura de 10ºC. Aquecendose o frasco com a glicerina até atingir 90ºC, observase que 352 ml de glicerina transborda do frasco. Sabendose que o coeficiente de dilatação volumétrica da glicerina é 5,0 x 104 ºC1, o coeficiente de dilatação linear do frasco é, em ºC1. a) 6,0 x 105 b) 2,0 x 105 c) 4,4 x 104 d) 1,5 x 104 116 - (UNICAP PE/2006) 00. Um quadro é pendurado de duas maneiras diferentes, conforme a figura 07. A probabilidadede o fio se romper é maior na situação b. 01. Dois cubos A e B de mesmo volume flutuam na água, conforme a figura 08. No cubo B, a pressão exercida no fundo, o empuxo aplicado e a densidade do cubo são maiores do que no cubo A. 02. Na escala Fahrenheit, a temperatura do corpo humano está em torno de 100ºF. 03. Uma régua de alumínio, com coeficiente de dilatação 15 K10x25 , tem comprimento de 100,0cm a 30ºC. O valor, em cm, do comprimento da régua, a 70ºC, é de 101,0cm. 04. Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, introduzem-se 200g de água a 20ºC e 80g de gelo a 20ºC . Ao atingir o equilíbrio térmico, a temperatura do sistema será 12ºC. s/m3x10 )g/cal80L e Cg/cal5,0C ,Cg/cal1C( 5F 0 gelo 0 a 117 - (UNIMONTES MG/2006) Uma lâmina de vidro de coeficiente de dilatação linear 9 x 106 ºC1 tem volume V0 à temperatura de 20ºC. Para que o volume dessa lâmina aumente 2,7%, devemos elevar a sua temperatura para: a) 1010ºC b) 300ºC c) 500ºC d) 800ºC 118 - (UNIMONTES MG/2006) Um pino de alumínio, cujo coeficiente de dilatação é 2,3 x 105 ºC1, está encaixado num orifício de uma placa de aço, cujo coeficiente de dilatação é 1,2 x 105 ºC1 (veja a figura abaixo). Para facilitar a retirada do pino, podemos: a) esfriar o conjunto b) aquecer o conjunto c) aquecer apenas o pino d) esfriar apenas a placa 119 - (UNIMONTES MG/2006) Quando a água é resfriada de 100ºC para 0ºC, a) ela se dilata e depois se contrai b) ela se contrai sempre c) ela se contrai e depois se dilata d) ela se dilata sempre Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 120 - (EFOA MG/2006) Um tubo de ensaio completamente cheio de água é aquecido a partir da temperatura ambiente. Logo no início do aquecimento, observa-se um surpreendente abaixamento do nível do líquido no tubo. Esse fato pode ser explicado basicamente pelo(a): a) baixa condutividade térmica do vidro. b) alta condutividade térmica da água. c) alto coeficiente de dilatação volumétrica da água. d) baixo calor específico da água. e) alto calor específico do vidro. 121 - (EFOA MG/2006) Uma lâmina bimetálica deve ser construída a partir de dois metais A e B, cujos coeficientes de dilatação térmica são BA e , respectivamente BA . A lâmina bimetálica, presa em um suporte condutor S, deve ser construída de maneira a fechar um contato elétrico com um pino condutor P, se sua temperatura diminuir, ligando a lâmpada L. Das alternativas abaixo, aquela que representa CORRETAMENTE o funcionamento desejado é: a) b) c) d) e) 122 - (UFAC/2006) A diferença entre os comprimentos de duas barras é de 5,0 cm, qualquer que seja a temperatura que elas suportem. Sendo os coeficientes de dilatação linear -1o6 2 1o6 1 C 10x21 e C 10x16 , qual o comprimento da barra menor a 0 ºC? a) 21 cm b) 16 cm c) 2,1 cm d) 26 cm e) 105 cm 123 - (UFAL/2003) O aço apresenta coeficiente de dilatação linear 1,0 . 10−5 ºC−1. Uma caixa cúbica de aço tem aresta 20,00 cm à temperatura de 10 ºC. A caixa é uniformemente aquecida até 110 ºC. Analise as afirmações seguintes: 00. Nesse aquecimento, a aresta apresenta dilataçãode 0,02 cm. 01. O coeficiente de dilatação superficial do aço vale 2,0 . 10−5 ºC−1. 02. A 110 ºC, a área de cada face lateral da caixa mede 400,8 cm2. 03. O coeficiente de dilatação volumétrica vale 3,0 . 10−15 ºC−1. 04. Quando aquecida a 110 ºC, a capacidade volumétrica da caixa é menor que a 10 ºC. 124 - (UFAL/2005) Um recipiente cúbico de zinco, cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 25 . 106 ºC1, tem lado 20 cm à temperatura de 20 ºC. Nessa temperatura ele é preenchido completamente com mercúrio, de coeficiente de dilatação 180 . 106 ºC1. O sistema é levado, então, à temperatura final de 120 ºC. Analise as afirmações. 00. O coeficiente de dilatação da superfície lateral do cubo é 50 . 106 ºC1. 01. A dilatação apresentada pelo lado do cubo é 20 cm. 02. A dilatação apresentada pelo recipiente é 20 cm3. 03. A dilatação do mercúrio é 144 cm3. 04. Certamente ocorreu transbordamento maior que 100 cm3 de mercúrio. 125 - (UFRN/2007) Uma prensa mecânica passou tanto tempo fora de uso que seu parafuso central, constituído de alumínio, emperrou na região de contato com o suporte de ferro, conforme mostrado nas figuras 1 e 2, abaixo. Figura 1 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria Figura 2 Chamado para desemperrar o parafuso, um mecânico, após verificar, numa tabela, os coeficientes de dilatação volumétrica do alumínio e do ferro, resolveu o problema. a) Para desemperrar o parafuso considerando os coeficientes de dilatação do Al e do Fe, o mecânico esfriou ou aqueceu o conjunto? Justifique sua resposta. b) Supondo que, inicialmente, os diâmetros do parafuso e do furo do suporte eram iguais, determine a razão entre as variações dos seus diâmetros após uma variação de temperatura igual a 100 ºC. 126 - (UFTM/2007) “A malha ferroviária paulista apresenta atualmente 5,1 mil quilômetros, sendo 4 200 km em extensão e 900 km de linhas em pátios. É formada por um conjunto de linhas e ramais ligando o interior do Estado de São Paulo e as regiões do triângulo mineiro e do sudoeste de Minas Gerais à região metropolitana de São Paulo e ao porto de Santos. Ao longo desse trajeto, há ligação com outras ferrovias, a Sul Atlântica, a Centro Atlântica e a Noroeste.” (CETESB. Adaptado) Dado: 1-6aço Cº10 x 12 a) Supondo que as extensões citadas não levem em conta os pequenos espaçamentos entre trilhos, determine o acréscimo, em m, de toda a extensão da malha ferroviária paulista, quando seus trilhos são submetidos a uma variação de 15ºC em sua temperatura. b) Um trilho possui comprimento de 25 000 mm quando se encontra a 0ºC. Ao ter sua temperatura aumentada para 40ºC, seu comprimento passa para 25 001,2 mm. Para que o comprimento do trilho seja utilizado como substância termométrica, escreva uma equação de conversão entre temperaturas medidas na escala Celsius, C, e medidas de comprimento, em mm, L. 127 - (UFPE/2007) A figura mostra um balanço AB suspenso por fios, presos ao teto. Os fios têm coeficientes de dilatação linear -1-5 K 10x 5,1A e -1-5 k 10x 0,2B , e comprimentos LA e LB, respectivamente, na temperatura T0. Considere LB = 72 cm e determine o comprimento LA, em cm, para que o balanço permaneça sempre na horizontal (paralelo ao solo), em qualquer temperatura. 128 - (PUC MG/2007) Um recipiente de vidro está completamente cheio de um determinado líquido. O conjunto é aquecido fazendo com que transborde um pouco desse líquido. A quantidade de líquido transbordado representa a dilatação: a) do líquido, apenas. b) do líquido menos a dilatação do recipiente. c) do recipiente, apenas. d) do recipiente mais a dilatação do líquido. 129 - (UECE/2007) Considerando que os coeficientes de dilatação do aço, do alumínio e do latão são, respectivamente, ,Cº 10 x 11 -16 -1-6 Cº 10 x 23 e -1-6 Cº 10 x 19 , o coeficiente de dilatação linear de uma haste de 10m, constituída por uma barra de aço de 3m, uma barra de alumínio de 5m e por uma barra de latão de 2m, é: a) 5,3 x 10–6 ºC–1 b) 18,6 x 10–6 ºC–1 c) 23,0 x 10–6 ºC–1 d) 87,0 x 10–6 ºC–1 130 - (UFMA/2006) Uma haste de cobre a 20 °C é aquecida até que seu comprimento aumente em 1%. A temperatura final da haste em °C é: Dado: 16cobre Cº10x16 a) 625 b) 645 c) 635 d) 655 e) 675 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 131 - (UFRGS/2007) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel de alumínio homogêneo, de raio interno Ra e raio externo Rb, que se encontra à temperatura ambiente. Se o anel for aquecido até a temperatura de 200 ºC, o raio Ra ______ e o raio Rb ______. a) aumentará – aumentará b) aumentará – permanecerá constante c) permanecerá constante – aumentará d) dimunuirá – aumentará e) diminuirá – permanecerá constante 132 - (UNESP/2007) O disjuntor é um dispositivo de segurança que utiliza a propriedade de dilatação de uma tira bimetálica, de tal forma que quando a corrente elétrica na rede ultrapassa um determinado limite, 15 A neste exemplo, a tira se deforma pelo aquecimento e desfaz o contato, interrompendo a corrente, como se pode ver no esquema da figura. Suponha que você ligue simultaneamente muitos aparelhos eletrodomésticos em uma rede com tensão elétrica de 120 V. Dentre os valores listados, qual seria a maior potência tal que o disjuntor não desarme? a) 200 W. b) 1 250 W. c) 1 300 W. d) 1 700 W. e) 2 000 W. 133 - (UNESP/2007) Um fabricante, precisando substituir os parafusos de um forno, deparou-se com um problema. A estrutura do forno é feita de cobre e os parafusos disponíveis são de um outro metal. Sabendo que ao aquecer o forno, os furos nos quais se encontram os parafusos aumentam seu diâmetro, e ainda que o diâmetro dos parafusos também aumenta, o fabricante optou por parafusos feitos de materiais que não afrouxem nem forcem demais a estrutura do forno nos furos, conforme o forno vai se aquecendo. Conhecendo os coeficientes de dilatação médios, em °C–1, do cobre )10 17( -6 , do chumbo )10 29( -6 , do alumínio )10 23( -6 , do latão )10 19( -6 e do aço )10 11( -6 , e desconsiderando a influência de outros efeitos sobre a decisão final, pode-se afirmar que a) os parafusos feitos de quaisquer desses materiais são igualmente eficientes para o propósito do fabricante. b) os melhores parafusos substitutivos são aqueles feitos de aço. c) são igualmente válidos apenas os parafusos de chumbo e de alumínio. d) pode-se utilizar tanto os parafusos de chumbo quanto os de aço. e) os parafusos mais indicados são aqueles feitos de latão. 134 - (UNIMONTES MG/2007) Uma arruela de metal tem um diâmetro externo de 2,0cm e o diâmetro interno de 1,0cm. Se, ao ser aquecida a arruela, seu diâmetro externo aumentar de R, seu diâmetro interno a) aumentará de R/2. b) diminuirá de R/2. c) diminuirá de R. d) não variará. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 135 - (FGV/2008) Um serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão de ferro, a armação esquematizada. A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forças sobre esses pontos. Se a temperatura da armação for aumentada, a barra transversal a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B. b) empurrará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. c) empurrará os pontos A e B, pois ficará 0l vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. d) tracionará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. e) tracionará os pontos A e B, pois ficará 0l vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. 136 - (UDESC/2008) A figura (a) mostra um dispositivo que pode ser usado para ligar ou desligar um forno, dependendo da temperatura do local onde se encontra o sensor (barra AB). Essa barra é constituída de dois metais diferentes e, ao ser aquecida, fecha o circuito, como indicado na figura (b). O funcionamento do dispositivo acima indicado ocorre devido: a) a metais diferentes possuírem calores específicos diferentes. b) a metais diferentes possuírem condutividades térmicas diferentes. c) ao calor fluir sempre de um corpo a uma temperatura maior para um corpo a uma temperatura menor, e nunca ocorrer o fluxo contrário. d) a metais diferentes possuírem calores latentes diferentes. e) a metais diferentes possuírem coeficientes de dilatação térmica diferentes. 137 - (UFRJ/2008) Um incêndio ocorreu no lado direito de um dos andares intermediários de um edifício construído com estrutura metálica, como ilustra a figura 1. Em conseqüência do incêndio, que ficou restrito ao lado direito, o edifício sofreu uma deformação, como ilustra a figura 2. Com base em conhecimentos de termologia, explique por que o edifício entorta para a esquerda e não para a direita. 138 - (UFS SE/2007) Uma chapa retangular de zinco, de dimensões 80 cm x 25cm, sofre elevação uniforme de 45ºF em sua temperatura. Sabe–se que, sob pressão de 1,0 atmosfera, aos pontos de fusão do gelo e de ebulição da água correspondem os valores 32 e 212 graus Fahrenheit, respectivamente, e que o coeficiente de dilatação linear do zinco é de 16 Cº1025 . Nesse aquecimento, o aumento da área da chapa é, em cm2, a) 1,0 b) 2,5 c) 4,0 d) 5,5 e) 8,0 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 139 - (UNICAP PE/2007) 00. Uma caixa d’água de 1000l está situada a 4m de altura acima de um reservatório. Uma bomba, funcionando durante 10min, eleva a água, enchendo completamente a caixa. A potência desenvolvida pelo motor da bomba para realizar esse trabalho é 4x103W. 01. Uma bomba de massa m, movendo–se com velocidade v, colide contra um bloco de madeira, de massa M, que está encostado em uma mola de cte K e apoiada em uma superfície, sem atrito, conforme a figura 03. A bala penetra no bloco e permanece incrustada nele, e o conjunto comprime a mola. A deformação máxima da mola x é dada por k/mvx . 02. Uma barra de cobre de 1m de comprimento sofre uma dilatação linear de 17x10–6m, quando a temperatura da barra varia de 1ºC. Com esta informação podemos concluir que o coeficiente de dilatação linear do cobre é 17x10–6K–1. 03. Sob a pressão constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à sua temperatura. 04. A condução do calor nos sólidos se dá por correntes de convecção. 140 - (URCA CE/2007) Considerando o coeficiente de dilatação linear do aço 15 aço Cº10x11 e do alumínio 15A Cº10x22 l , qual a relação entre os comprimentos iniciais de uma barra de aço e uma barra de alumínio para suas dilatações serem sempre as mesmas? a) L0aço = L0Al b) 2L0aço = L0Al c) L0aço = 2L0Al d) L0aço = 3L0Al e) 3L0aço = L0Al 141 - (UEMS/2008) Na temperatura ambiente, dois cubos A e B possuem arestas iguais a L e coeficientes de dilatação volumétrica A e B , respectivamente, com BA )2/3( . Supondo que os dois cubos sofram a mesma variação de volume, pode–se afirmar que a relação entre as variações de temperatura dos cubos A e B é: a) BA T)4/1(T b) BA T)3/1(T c) BA T)2/1(T d) BA T)3/2(T e) BA TT 142 - (UFAM/2008) Uma esfera metálica de coeficiente de dilatação linear -510 x 0,2 tem volume V0 à temperatura de 50 0C. Para que o volume aumente 1,2% devemos elevar sua temperatura para: a) 300 0C b) 150 0C c) 200 0C d) 250 0C e) 100 0C 143 - (UFC CE/2008) Duas barras, A e B, construídas de materiais diferentes, são aquecidas de 0 a 100°C. Com base na figura abaixo, a qual fornece informações sobre as dilatações lineares sofridas pelas barras, determine: a) os coeficientes de dilatação linear das barras A e B. b) a razão entre os coeficientes de dilatação linear dasbarras A e B. 144 - (UFJF MG/2008) O comprimento de uma barra de latão varia em função da temperatura, segundo a Figura 4 a seguir. O coeficiente de dilatação linear do latão, no intervalo de 0 °C a 100 °C, vale: a) Cº / 10 x 00,1 -5 b) Cº / 10 x 00,5 -5 c) Cº / 10 x 00,2 -5 d) Cº / 10 x 00,2 -4 e) Cº / 10 x 00,5 -4 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 145 - (UFPE/2008) Em uma chapa metálica é feito um orifício circular do mesmo tamanho de uma moeda. O conjunto (chapa com a moeda no orifício), inicialmente a 25 ºC, é levado a um forno e aquecido até Cº 225 . Após o aquecimento, verifica–se que o orifício na chapa ficou maior do que a amoeda. Dentre as afirmativas abaixo, indique a que está correta: a) o coefeiciente de dilatação da moeda é maior do que o da chapa metálica. b) o coeficiente de dilatação da moeda é menor do que o da chapa metálica. c) o coeficiente de dilatação da moeda é igual ao da chapa metálica, mas o orifício se dilatou mais porque a chapa é maior que a moeda. d) o coeficiente de dilatação da moeda é igual ao da chapa metálica, mas o orifício se dilatou mais porque o seu interior é vazio. e) nada se pode afirmar sobre os coeficientes de dilatação da moeda e da chapa, pois não é dado o tamanho inicial da chapa. 146 - (UNIMONTES MG/2008) Um posto de distribuição de combustível recebeu 5000 l de gasolina num dia em que a temperatura era Cº35 . Com a chegada de uma frente fria, a temperatura ambiente baixou para Cº15 , assim permanecendo até que toda a gasolina fosse vendida. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação da gasolina é -1-3 Cº 10 x 1,1 , o prejuízo, em litros, sofrido pelo dono do posto é igual a a) 500 l. b) 110 l. c) 300 l. d) 225 l. 147 - (UNIOESTE PR/2008) Uma conhecida dica para se abrir um vidro de conserva (palmito, azeitonas) bem fechado é despejar água fervendo sobre a tampa metálica com o objetivo de dilatá-la. Para abrir um desses vidros, suponha que você precise dilatar em 2mm 2,0 uma tampa de aço circular com área inicial de 2cm 50 e massa de 100 g. Assinale a alternativa que representa o valor correto do calor que teria que ser fornecido à tampa para promover essa dilatação, considerando que não há perdas de calor para o ambiente (dados: Coeficiente de dilatação linear do aço: -1-5 Cº 10 x 2,1 , Calor específico do aço: Cº J/kg 450c ). a) 100 Joules. b) 0,75 Joules. c) 75 Joules. d) 0,50 Joules. e) 50 Joules. 148 - (UERGS/2008) A dilatação de sólidos, líquidos e gases é um fenômeno relacionado à variação da temperatura e tem muitas aplicações no dia-a-dia das pessoas. Sobre dilatação, é correto afirmar que: a) O volume de 1 kg de água é maior a 4 °C do que a 2 °C. b) O volume de 1 kg de água é menor a 4 °C do que a 2 °C. c) O tamanho de um furo em uma placa metálica diminui quando esta é aquecida. d) O volume de água, a 0 °C, resultante do derretimento de um cubo de gelo, a 0 °C, é maior que o volume do cubo de gelo original. e) As unidades dos coeficientes de dilatação linear, superficial e volumétrica são, respectivamente, °C/m, °C/m² e °C/m³. 149 - (UESPI/2008) O coeficiente de dilatação superficial de uma determinada substância tem valor denotado por X. Dentre as alternativas listadas abaixo, qual é a que representa o coeficiente de dilatação linear de tal substância? a) X b) 2X c) 3X d) X/2 e) X/3 150 - (UFOP MG/2007) As sentenças seguintes são verdadeiras, exceto: a) A água misturada à tinta vermelha pode ser utilizada para construir um termômetro de água colorida para medir temperaturas de 1ºC até 60ºC. b) O eixo e as rodas da locomotiva são fabricados com aço. O eixo e as rodas são montados com mais facilidade se o eixo for resfriado e a roda mantida à temperatura ambiente. c) A área das placas de azulejo empregadas na construção civil aumenta com o aumento da temperatura. Essa é uma razão pela qual são deixados espaçamentos entre as placas para compensar a dilatação. d) O volume ocupado por uma massa de gelo a - 10ºC é maior que o volume ocupado pela mesma massa de água a 20ºC. Isso é uma das causas da quebra de embalagens de vidro cheias de água quando colocadas em congelador. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 151 - (UFU MG/2008) Um telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício (denominado CCD) de 2,0cm de lado, a imagem de uma parte de um conjunto de estrelas uniformemente distribuídas. Uma quantidade de 5000 estrelas é focalizada no detector quando a temperatura deste é de 20 ºC. Para evitar efeitos quânticos indesejáveis, o detector é resfriado para − 80 ºC. Dado: Considere que o coeficiente de dilatação linear do silício é igual a -1-6 Cº 10 x 0,5 Com base nessas informações, pode-se afirmar que o número de estrelas detectado depois do resfriamento é de aproximadamente a) 5005 estrelas. b) 5055 estrelas. c) 4500 estrelas. d) 4995 estrelas. 152 - (UNESP/2008) Um tanque de gasolina de automóvel tem um volume máximo recomendado, a fim de evitar que, com o aumento da temperatura, vaze gasolina pelo “ladrão”. Considere que o tanque seja feito de aço inoxidável e tenha um volume máximo de 50 L. Calcule o volume de gasolina que sairia pelo “ladrão” caso o tanque estivesse totalmente cheio e sua temperatura subisse 20 ºC. Use para os coeficientes de dilatação volumétrica da gasolina e linear do aço, respectivamente: -1-3 gasolina Cº 10 x 1,1 e -1-5aço Cº 10 x 1,1 153 - (FEI SP/2008) Em uma estrada de ferro, as seções dos trilhos possuem 20m de comprimento a 20ºC e estão separadas umas das outras por um espaçamento de 8mm. Qual é a máxima temperatura que a ferrovia suporta para que não haja empenamento dos trilhos? Dado -15 Cº 10.2 Adote g = 10 m/s2 a) 25ºC b) 30ºC c) 35ºC d) 40ºC e) 50ºC 154 - (FFFCMPA RS/2008) Considere a figura abaixo que representa duas vigas de concreto de 5,0 m de comprimento, fixas em uma das extremidades, com uma separação de 1,2 mm entre as outras duas extremidades, à temperatura de 15 ºC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do concreto é -1-5 Cº 10 .2,1 , as duas vigas ficarão encostadas quando a temperatura atingir a) 12º C. b) 15º C. c) 20º C. d) 25º C. e) 35º C. 155 - (UEPG PR/2008) A respeito da dilatação térmica, fenômeno de expansão e contração que ocorre nas substâncias quando há variação de sua temperatura, assinale o que for correto. 01. A variação do volume de uma substância é proporcional ao produto entre seu volume inicial e a variação de temperatura. 02. O coeficiente de dilatação é uma grandeza adimensional. 04. Em corpos que têm apenas uma dimensão, ocorre dilatação linear. 08. Se uma placa que contém um orifício sofrer um aumento em sua temperatura, as dimensões do orifício aumentarão. 156 - (FEI SP/2008) Uma barra de secção 40 mm2 a 20 °C possui comprimento de 1 m. Quando sua temperatura passa para 200 °C o comprimento da barra aumenta 0,9%. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a barra? Adote g = 10 m/s2 a) 1.10-5 °C-1 b) 2.10-5 °C-1 c) 3.10-5 °C-1 d) 4.10-5 °C-1 e) 5.10-5 °C-1 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 157 - (UFU MG/2007) Um fabricante brasileiro de engrenagem exporta suas peças para diversas partes do mundo. O material utilizado para a fabricação dessas peças é homogêneo e tem um coeficiente de dilatação volumétrico igual a Cº 10 x 3 -5 . Um certo modelo de engrenagem com o mesmo tipo de material e diâmetro foi vendido para dois países A e B. Um deles, identificado como A, apresentauma temperatura média de 0ºC e o outro país, identificado como B, apresenta uma temperatura média de 40ºC positivos. As engrenagens trabalham com a mesma velocidade tangencial. Considerando que as temperaturas de funcionamento das engrenagens sejam iguais à temperatura média dos respectivos países, calcule: a) a razão entre as velocidades angulares no país A e no país B. b) o número de rotações que a engrenagem em funcionamento no país A deve dar para que ela realize uma volta a mais que a engrenagem que está girando no país B. 158 - (UEM PR/2009) Em relação à condução de calor em sólidos e em líquidos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Devido às diferenças dos coeficientes de dilatação dos metais, o termostato é formado por duas lâminas do mesmo metal. 02. O termômetro de mercúrio funciona adequadamente bem devido ao fato de o coeficiente de dilatação do mercúrio ser muito menor que o coeficiente de dilatação do vidro. 04. A dilatação volumétrica )V( de um sólido depende somente do coeficiente de dilatação volumétrico do sólido. 08. Uma lâmina quadrada de alumínio, com coeficiente de dilatação superficial igual a -1-5 Cº 10 x 8,4 e de 10,0cm de lado, quando aquecida de 0,0 ºC a 20,0 ºC, sofre uma dilatação superficial de 0,096 cm2. 16. A densidade de uma esfera metálica aumenta quando a esfera é aquecida. 159 - (UFG GO/2009) Por medida de economia e conservação da qualidade de alguns alimentos, um supermercado instalou um sistema de refrigeração que funciona da seguinte forme: ao atingir uma temperatura superior Ts, ele é ligado e, ao ser reduzida para uma temperatura inferior Ti, é desligado. Esse sistema, composto por um tubo cilíndrico fechado de área A0 acoplado a um bulbo em sua parte inferior, é preenchido com mercúrio e tem dois contatos metálicos separados por uma distância h, conforme a figura. Desprezando a dilatação térmica do recipiente, calcule a temperatura Ts quando o sistema é ligado. Dados: 35- 0 6-27- 0 i m 10 x 0,1V Cº 10 x 40 m10 x 0,1A 6,0m h Cº 12T Hga 160 - (UEPG PR/2009) Uma lâmina bimetálica é constituída por duas lâminas, uma de cobre -16 Cº 10x17Cu( e outra de zinco )Cº 10x30Zn( -16 , com as mesmas dimensões, a 0ºC, soldadas entre si e fixadas a uma parede, como mostra a figura abaixo. A respeito deste assunto, assinale o que for correto. 01. A lâmina se curvará para cima se a temperatura for maior que 0ºC. 02. A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for maior que 0ºC. 04. A lâmina se curvará para cima se a temperatura for menor que 0ºC. 08. A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for menor que 0ºC. 16. A lâmina se curvará para baixo sempre que a temperatura for diferente de 0ºC. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 161 - (UFC CE/2009) Três recipientes A, B e C contêm, respectivamente, massas m, m/2 e m/4 de um mesmo líquido. No recipiente A, o líquido encontra-se a uma temperatura T; no recipiente B, a uma temperatura T/2; no recipiente C, a uma temperatura T/4. Os três líquidos são misturados, sem que haja perda de calor, atingindo uma temperatura final de equilíbrio Tf . Assinale a alternativa que contém o valor correto de Tf. a) T/2. b) 3T/4. c) 3T/8. d) 5T/16. e) 2T/3. 162 - (UFU MG/2009) A tabela abaixo apresenta o coeficiente de dilatação volumétrica )( de algumas substâncias. Já, as quatro retas (A, B, C e D) do gráfico representam o volume (V) de uma determinada substância (não necessariamente as substâncias da tabela) em função de sua temperatura (T). As retas B e C são paralelas. 3 3- 3- 3- 10 x 90,0Petróleo 10 x 0,75etílico Álcool 10 x 0,50Glicerina 10 x 0,18Mercúrio )C ( ºγ 1- Substância Cruzando as informações fornecidas pela tabela e pelo gráfico, marque a alternativa correta. a) Se a reta D representar a glicerina, então a reta C pode representar o álcool etílico ou o petróleo. b) Se a reta B representar o álcool etílico, então a reta C pode representar o mercúrio ou a glicerina. c) As retas C e D representam uma única substância. d) A reta A pode representar qualquer uma das substâncias da tabela. 163 - (UFV MG/2009) Duas barras, 1 e 2, possuem coeficientes de dilatação linear 1 e 2 , respectivamente, sendo 21 . A uma certa temperatura To os comprimentos das duas barras são iguais a Lo. O gráfico que melhor representa o comprimento das barras em função da temperatura é: a) b) c) d) Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 164 - (UFABC/2009) Uma placa metálica de espessura desprezível tem um orifício circular e está encaixada horizontalmente num cone de madeira, como mostra a figura. À temperatura de 20°C, a distância do plano que contém a placa ao vértice do cone é 20cm. A placa é, então, aquecida a 100°C e, devido à dilatação térmica, ela escorrega até uma nova posição, onde ainda continua horizontal. Sendo o coeficiente de dilatação linear do material da placa igual a -1-5 Cº 10 x 5 e desconsiderando a dilatação do cone, determine, em cm, a nova distância D do plano que contém a placa, ao vértice do cone, a 100°C. 165 - (UFG GO/2009) No verão, na cidade de Goiânia, há uma variação de temperatura entre o dia e a noite de aproximadamente 20 ºC. Um morador da cidade aproveita a baixa temperatura da noite para abastecer seu automóvel, e o faz até completar o tanque de 50 litros. Esse automóvel permanece desligado até às 12 horas do outro dia quando a temperatura está alta. Sabe-se que a gasolina possui coeficiente de dilatação volumétrica de 1,0 10–3 ºC– 1. Desprezando a dilatação do tanque de combustível e considerando as condições expostas, calcule o volume de gasolina que transbordará pelo suspiro do tanque do carro desse morador. 166 - (UNIMONTES MG/2009) Uma barra metálica possui comprimento igual a 40,125 cm, a 20 ºC, e 40,148 cm, a 45,0 ºC. O valor do seu coeficiente de dilatação linear médio para esse intervalo de temperatura é, aproximadamente, a) 2,3 × 10−5 ºC−1. b) 3,2 × 10−5 ºC−1. c) 1,3 × 10−5 ºC−1. d) 3,1 × 10−5 ºC−1. 167 - (UNISC RS/2009) Em uma aula de Física Experimental, uma chapa metálica, com um orifício circular no centro, é aquecida de 26 ºC para 52 ºC. Como consequência desse aquecimento, podemos concluir que o diâmetro do orifício a) duplica no seu tamanho. b) reduz-se à metade do seu tamanho inicial. c) não sofre variação alguma. d) aumenta um pouco no seu tamanho. e) diminui um pouco no seu tamanho. 168 - (MACK SP/2010) Uma chapa metálica de área 1 m2, ao sofrer certo aquecimento, dilata de 0,36 mm2. Com a mesma variação de temperatura, um cubo de mesmo material, com volume inicial de 1 dm3, dilatará a) 0,72 mm3 b) 0,54 mm3 c) 0,36 mm3 d) 0,27 mm3 e) 0,18 mm3 169 - (UDESC/2010) A tabela abaixo apresenta uma relação de substâncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatação linear e condutividade térmica, ambos medidos à temperatura de 20 °C. 0,79Comum Vidro 8,012 Concreto 40017 Cobre 24024 Alumínio 3529 Chumbo 251 Gelo )mK/W( Térmica adeCondutivid )Cº (10 Linear Dilatação de eCoeficient Substância 16 Assinale a alternativa correta, tomando como base as informações acima. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrerão dilatações iguais, quando submetidasa uma variação de temperatura de 20 °C. b) A condutividade térmica das substâncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram. c) Substâncias que possuem maior condutividade térmica também apresentam maiores coeficientes de dilatação. d) Dentre as substâncias listadas na tabela, o cobre é a melhor opção para fazer isolamentos térmicos. e) Duas chapas de dimensões iguais, uma de alumínio e outra de concreto, são submetidas à mesma variação de temperatura. Constata-se então que a variação de dilatação superficial da chapa de alumínio é duas vezes maior que a da chapa de concreto. 170 - (UEG GO/2010) Considere uma molécula de água e outra de dióxido de enxofre, ambas a uma mesma altura na atmosfera terrestre. Sobre essas moléculas e a situação descrita, é CORRETO afirmar: a) dentre as moléculas, a força gravitacional entre a água e a Terra é maior. b) a água no estado líquido a 4 ºC tem a maximização do seu volume. c) o dióxido de enxofre é um dos responsáveis pela chuva ácida. d) no dióxido de enxofre, o ângulo de ligação é de 120º. 171 - (UERJ/2010) A figura abaixo representa um retângulo formado por quatro hastes fixas. Considere as seguintes informações sobre esse retângulo: • sua área é de 75 cm2 à temperatura de 20 ºC; • a razão entre os comprimentos A0 e B0 é igual a 3; • as hastes de comprimento A0 são constituídas de um mesmo material, e as hastes de comprimento B0 de outro; • a relação entre os coeficientes de dilatação desses dois materiais equivale a 9. Admitindo que o retângulo se transforma em um quadrado à temperatura de 320 ºC, calcule, em ºC–1, o valor do coeficiente de dilatação linear do material que constitui as hastes menores. 172 - (UESPI/2010) Uma fenda de largura 2,002 cm precisa ser perfeitamente vedada por uma pequena barra quando a temperatura no local atingir 130 ºC. A barra possui comprimento de 2 cm à temperatura de 30 ºC, como ilustra a figura (os comprimentos mostrados não estão em escala). Considerando desprezível a alteração na largura da fenda com a temperatura, a barra apropriada para este fim deve ser feita de: a) chumbo, com coeficiente de dilatação linear = 3 10–5 ºC–1. b) latão, com coeficiente de dilatação linear = 2 10–5 ºC–1. c) aço, com coeficiente de dilatação linear = 10–5 ºC–1. d) vidro pirex, com coeficiente de dilatação linear = 3 10–6 ºC–1. e) invar, com coeficiente de dilatação linear = 7 10–7 ºC–1. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 173 - (UFBA/2010) Houve apenas um jogo do basquetebol de alta tecnologia. A ideia, que parecia promissora e que exigiu enormes investimentos, foi logo bandonada. Superatletas foram criados utilizando técnicas de melhoramentos genéticos em células embrionárias dos melhores jogadores e jogadoras de todos os tempos. A bola, confeccionada com um material isolante térmico de altíssima qualidade, era uma esfera perfeita. Os aros das cestas, círculos perfeitos, foram feitos de uma liga metálica, resultado de longa pesquisa de novos materiais. O ginásio de esportes foi reformulado para o evento, com um sistema de climatização ambiental para assegurar que a temperatura se mantivesse constante em 20°C. A plateia, era majoritariamente composta por torcedores do time local, entre os quais foram reconhecidos cientistas premiados e representantes de empresas de alta tecnologia. O jogo estava nos cinco minutos finais e empatado. Aconteceu, então, um grande movimento na plateia. De um lado, os torcedores pedem alimentos e bebidas quentes e iluminam a cesta com lanternas infravermelhas. Do outro, da cesta do time local, todos querem sorvetes e bebidas geladas. Usou-se de todos os meios possíveis, inclusive alterando o sistema de climatização, para aquecer a região em torno da cesta do time visitante e esfriar a do time local. Dois torcedores, representantes da tecnociência, colocados atrás das cestas conversavam ao telefone: – Aqui está 19°C e aí? – Aqui está 21°C, vencemos! Terminado o jogo, o técnico do time visitante desabafou: — Sujaram um bom jogo e mataram uma boa ideia. Explique, qualitativa e quantitativamente, por que os dois torcedores tinham certeza de ter vencido e comente as opiniões do técnico visitante, considerando que o diâmetro da bola e dos aros são iguais, respectivamente, a 230,0mm e a 230,1mm e que o coeficiente de dilatação linear dos aros é 4,810−4ºC−1. 174 - (UFC CE/2010) Um triângulo retângulo isósceles é montado com arames de materiais distintos, de modo que nos catetos o material possui coeficiente de dilatação térmica linear 1Cº 2A , enquanto na hipotenusa o material possui coeficiente de dilatação térmica linear 1Cº 2/A . Determine a variação de temperatura para que o triângulo torne-se equilátero. 175 - (ESPCEX/2009) Um estudante de Física, desejando medir o coeficiente de dilatação volumétrico de uma substância líquida, preenche completamente um recipiente de 400 cm3 de volume interno com a referida substância. O conjunto encontra-se inicialmente à temperatura de equilíbrio t1 = 10 ºC e é aquecido até a temperatura de equilíbrio t2 = 90 ºC. O coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é = 4,0 10–5 ºC–1 . Sabendo que houve um transbordamento de 20 cm3 do líquido, o coeficiente de dilatação da substância líquida é de a) 2,25 10–4 ºC–1 b) 5,85 10–4 ºC–1 c) 6,25 10–4 ºC–1 d) 6,65 10–4 ºC–1 e) 1,03 10–3 ºC–1 176 - (ITA SP/2010) Um quadro quadrado de lado e massa m, feito de um material de coeficiente de dilatação superficial , é pendurado no pino O por uma corda inextensível, de massa desprezível, com as extremidades fixadas no meio das arestas laterais do quadro, conforme a figura. A força de tração máxima que a corda pode suportar é F. A seguir, o quadro é submetido a uma variação de temperatura T, dilatando. Considerando desprezível a variação no comprimento da corda devida à dilatação, podemos afirmar que o comprimento mínimo da corda para que o quadro possa ser pendurado com segurança é dado por a) 2F T /mg b) 2F )T1( /mg c) 2F )T1( / 222 gmF4 d) 2F )T1( /(2F – mg) e) 2F )gmF4/()T1( 222 / Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 177 - (UFG GO/2010) Deseja-se acoplar um eixo cilíndrico a uma roda com um orifício circular. Entretanto, como a área da seção transversal do eixo é 2,0% maior que a do orifício, decide-se resfriar o eixo e aquecer a roda. O eixo e a roda estão inicialmente à temperatura de 30ºC. Resfriando-se o eixo para –20ºC, calcule o acréscimo mínimo de temperatura da roda para que seja possível fazer o acoplamento. O eixo e a roda são de alumínio, que tem coeficiente de dilatação superficial de 5,010–5 ºC–1. 178 - (UFG GO/2010) Têm-se atribuído o avanço dos oceanos sobre a costa terrestre ao aquecimento global. Um modelo para estimar a contribuição da dilatação térmica é considerar apenas a dilatação superficial da água dos oceanos, onde toda superfície terrestre está agrupada numa calota de área igual a 25% da superfície do planeta e o restante é ocupada pelos oceanos, conforme ilustra a figura. De acordo com o exposto, calcule a variação de temperatura dos oceanos responsável por um avanço médio de L = 6,4 m sobre superfície terrestre. 179 - (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 opiche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear 1,9 × 10-5/ºC e comprimento 100 metros a 30 ºC, sofrerá uma dilatação linear a 40 ºC de: a) 1,9 × 10-2 metros b) 1,5 × 10-3 metros c) 1,9 × 10-5 metros d) 1,7 × 10-1 metros e) 2,1 × 10-2 metros 180 - (FAMECA SP/2010) Sabe-se que a dilatação (V) de um corpo sólido é função das medidas iniciais desse corpo (Vo), da variação de temperatura (t) a que ele é submetido e do material de que ele é constituído. O gráfico que melhor representa essa dilatação em função da variação de temperatura é a) b) c) d) e) Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 181 - (FMJ SP/2010) Um bloco de ferro homogêneo recebeu 2106 J de calor e, como consequência, sofreu dilatação volumétrica. Considere as seguintes informações sobre o ferro: coeficiente de dilatação volumétrica = 3,6105 ºC1; calor específico = 0,5103 J/(kg.K); massa específica = 8103 kg/m3. A variação de volume sofrida por esse bloco, em múltiplos de 105 m3, foi de a) 0,3. b) 0,6. c) 0,9. d) 1,8. e) 3,6. 182 - (MACK SP/2010) Uma placa de alumínio (coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2 10–5 ºC–1), com 2,4 m2 de área à temperatura de – 20 ºC, foi aquecido à 176 ºF. O aumento de área da placa foi de a) 24 cm2 b) 48 cm2 c) 96 cm2 d) 120 cm2 e) 144 cm2 183 - (PUC RS/2010) As variações de volume de certa quantidade de água e do volume interno de um recipiente em função da temperatura foram medidas separadamente e estão representadas no gráfico abaixo, respectivamente, pela linha contínua (água) e pela linha tracejada (recipiente). Estudantes, analisando os dados apresentados no gráfico, e supondo que a água seja colocada dentro do recipiente, fizeram as seguintes previsões: I. O recipiente estará completamente cheio de água, sem haver derramamento, apenas quando a temperatura for 4 ºC. II. A água transbordará apenas se sua temperatura e a do recipiente assumirem simultaneamente valores acima de 4 ºC. III. A água transbordará se sua temperatura e a do recipiente assumirem simultaneamente valores acima de 4 ºC ou se assumirem simultaneamente valores abaixo de 4ºC. A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são: a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 184 - (UNCISAL/2010) A cidade do Rio de Janeiro foi escolhida para sediar os jogos olímpicos de 2016. Dentre os esportes que compõem os jogos, a natação sempre se destaca, sendo praticada em piscinas de 50 m de extensão. Há, porém, piscinas de 25 m usadas para treinamento e, às vezes, também em competições. Considere uma piscina semiolímpica, de 25 m de comprimento por 10 m de largura e 2 m de profundidade, cheia de água a temperatura ambiente de 18 oC. Deseja-se aquecê-la até 30 oC, temperatura considerada ideal para a prática da natação. Para evitar dissipação para o ar, a piscina é coberta por uma grande lona isolante durante o aquecimento. Nesse aquecimento, observa-se que o volume de água aumenta em cerca de 1%. Pode-se concluir que o coeficiente de dilatação volumétrica da água vale, em oC-1, aproximadamente. a) 1,2 10-3. b) 1,2 10-4. c) 8,3 10-3. d) 8,3 10-4. e) 8,3 10-5. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 185 - (UNIRG TO/2010) Quando se constrói uma estrada de ferro, deve-se distanciar um trilho do outro para que a dilatação térmica não produza o efeito indesejado, apresentado na figura a seguir. Fonte:http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/d iscovirtual/ aulas/1335/imagens/trilhos.jpg, Acesso em: Na construção de uma ferrovia, com trilhos de ferro de 8 m de comprimento, a distância mínima que deve ser deixada entre dois trilhos consecutivos, para uma variação máxima de temperatura de +50ºC em relação à temperatura ambiente do dia de instalação dos trilhos é, em mm, de Coeficiente de dilatação do ferro = 1,2 10–5 ºC–1 a) 1,2 b) 2,4 c) 3,6 d) 4,8 186 - (UECE/2010) Um ferreiro deseja colocar um anel de aço ao redor de uma roda de madeira de 1,200 m de diâmetro. O diâmetro interno do anel de aço é 1,198 m. Sem o anel ambos estão inicialmente à temperatura ambiente de 28 ºC. A que temperatura é necessário aquecer o anel de aço para que ele encaixe exatamente na roda de madeira? (OBS.: Use = 1,1 10–5 ºC–1 para o aço). a) 180 ºC. b) 190 ºC. c) 290 ºC. d) 480 ºC. 187 - (FGV/2011) Na Terra, o período de oscilação de um pêndulo, isto é, o tempo que ele demanda para completar um ciclo completo, corresponde, com boa aproximação, à raiz quadrada do quádruplo do comprimento do pêndulo. O pêndulo de um carrilhão, ao oscilar, bate o segundo e é constituído por uma fina haste de aço de massa desprezível, unida a um grande disco de bronze, que guarda em seu centro o centro de massa do conjunto haste-disco. Suponha que a 20 ºC, o centro de massa do conjunto esteja a 1 metro do eixo de oscilação, condição que faz o mecanismo funcionar com exatidão na medida do tempo. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do aço é 1010–6 ºC–1 e supondo que o centro de massa da haste-disco se mantenha sempre no centro do disco se a temperatura do conjunto haste-disco subir 10 ºC, a medida do tempo, correspondente a meio ciclo de oscilação do pêndulo, se tornará a) 0001,1 s, fazendo com que o relógio adiante. b) 0002,2 s, fazendo com que o relógio adiante. c) 0001,1 s, fazendo com que o relógio atrase. d) 0002,2 s, fazendo com que o relógio atrase. e) 0002,2.2 s, fazendo com que o relógio atrase. 188 - (UEPG PR/2011) Considere uma garrafa de vidro totalmente cheia com água, hermeticamente fechada, submetida a alterações de temperatura. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01. Diminuindo a temperatura do sistema, desde que a água permaneça líquida, o volume da água diminui em relação ao volume da garrafa, criando um espaço vazio no seu interior. 02. Se a variação de temperatura for de 15 ºC para –5 ºC a garrafa não se romperá. 04. Sendo o coeficiente de dilatação da água menor que o coeficiente de dilatação do vidro, a dilatação observada na água não é real. 08. Aquecido o sistema, o volume interno da garrafa aumenta, enquanto que o volume de água permanece o mesmo. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 189 - (UEPG PR/2011) Dilatação térmica é o fenômeno pelo qual variam as dimensões geométricas de um corpo quando este experimenta uma variação de temperatura. Sobre esse fenômeno físico, assinale o que for correto. 01. Em geral, as dimensões de um corpo aumentam quando a temperatura aumenta. 02. Um corpo oco se dilata como se fosse maciço. 04. A tensão térmica explica por que um recipiente de vidro grosso comum quebra quando é colocada água em ebulição em seu interior. 08. A dilatação térmica de um corpo é inversamente proporcional ao coeficiente de dilatação térmica do material que o constitui. 16. Dilatação aparente corresponde à dilatação observada em um líquido contido em um recipiente. 190 - (UFAC/2011) Suponha que se definiu uma nova unidade de medida de comprimentos, o tetro. Para isso, foi usada como padrão uma barra metálica, mantida a temperatura constante, na cidade X. Para usar a nova convenção, três pessoas, uma em cada cidade, mediram um objeto de mesmo comprimento. As cidades onde as medições foram realizadas são X, A e B. Sabe-se que as cidades A e B possuem uma temperatura média menor e maior do que X, respectivamente. Se a medida do objeto em X, comparada aopadrão, é de 0,5 tetro, a alternativa correta será: a) A medida do objeto da cidade A será maior que 0,5 tetro e a do objeto em B menor que 0,5 tetro. b) A medida do objeto da cidade A será menor que 0,5 tetro e a do objeto em B maior que 0,5 tetro. c) As medidas dos objetos serão iguais nas cidades A e B, porém diferentes do valor em X. d) As medidas dos objetos serão iguais nas cidades A e X, porém diferentes do valor em B. e) As medidas dos objetos serão 0,5 tetro em todas as cidades. 191 - (UFBA/2011) Impossibilitados de medir a longitude em que se encontravam, os navegadores que tomaram parte nas grandes explorações marítimas se viam literalmente perdidos no mar tão logo perdessem contato visual com a terra. Milhares de vidas e a crescente riqueza das nações dependiam de uma solução. (SOBEL, 1997). A determinação da longitude ao longo de viagens marítimas é feita pela comparação entre a hora local e a hora no porto de origem. Portanto, é necessário que se tenha, no navio, um relógio que seja ajustado antes de zarpar e marque, precisamente, ao longo de toda a viagem, a hora do porto de origem. Os relógios de pêndulo daquela época não serviam a esse propósito, pois o seu funcionamento sofria influência de muitos fatores, inclusive das variações de temperatura, devido à dilatação e à contração da haste do pêndulo. A longitude pôde finalmente ser determinada através de um relógio, no qual o problema das variações de temperatura foi resolvido com a utilização de tiras de comprimentos diferentes feitas de materiais de coeficientes de dilatação diferentes. Com base nesse mesmo princípio físico, considere um conjunto formado por duas barras de comprimento L1 = 10,0cm e L2 = 15,0cm fixadas em uma das extremidades, inicialmente submetido à temperatura T0. Supondo que o conjunto tenha sua temperatura aumentada para T = T0 + T, determine a relação entre os coeficientes de dilatação linear, 1 e 2, das barras, para a qual a distância D = 5,0cm não se altera com a variação de temperatura. 192 - (MACK SP/2011) A 20 °C, o comprimento de uma haste A é 99% do comprimento de outra haste B, à mesma temperatura. Os materiais das hastes A e B têm alto ponto de fusão e coeficientes de dilatação linear respectivamente iguais a αA = 10. 10–5 °C–1 e αB = 9,1. 10–5 °C–1. A temperatura em que as hastes terão o mesmo comprimento será a) 970 °C b) 1 120 °C c) 1 270 °C d) 1 770 °C e) 1 830 °C Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 193 - (UPE/2011) Um disco de alumínio, inicialmente a uma temperatura T0, possui um furo concêntrico de raio R0. O disco sofre uma dilatação térmica superficial, quando aquecido até uma temperatura T. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é constante durante a variação de temperatura considerada e R é o raio do furo do disco após a dilatação térmica, é CORRETO afirmar que a relação R/R0 é expressa por a) TT b) (T–T0)+1 c) 1TT d) 1TT2 e) 1TT2 194 - (UESPI/2011) Uma jarra de vidro encontra-se fechada, de modo bem justo, com uma tampa metálica. Ninguém, numa sala com vários estudantes, consegue abri-la. O professor informa que os coeficientes de dilatação térmica volumétrica do vidro e do metal são respectivamente iguais a 2,7 x 10–5 °C–1 e 6,9 x 10–5 °C–1, e pede a um estudante que utilize esta informação para abrir a jarra. O estudante consegue fazê-lo colocando a jarra em contato com um jato de: a) água fria, pois a tampa irá se contrair mais que a jarra devido à variação de temperatura. b) água fria, pois a tampa irá se contrair menos que a jarra devido à variação de temperatura. c) água fria, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra devido à variação de temperatura. d) água quente, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra devido à variação de temperatura. e) água quente, pois a tampa irá se dilatar menos que a jarra devido à variação de temperatura. 195 - (UEL PR/2011) Um retângulo é formado por um fio de cobre e outro de alumínio, como mostra a figura A. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do cobre é de 1710– 6 ºC–1 e o do alumínio é de 2410–6 ºC–1, qual o valor do ângulo se a temperatura do retângulo for elevada de 100 ºC, como está apresentado na figura B? a) 89,98° b) 30° c) 15° d) 0,02° e) 60° 196 - (UESC BA/2011) Considere uma barra de liga metálica, com densidade linear de 2,410–3g/mm, submetida a uma variação de temperatura, dilatando-se 3,0mm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear e o calor específico da liga são, respectivamente, iguais a 2,010–5 ºC–1 e a 0,2 cal/gºC, a quantidade de calor absorvida pela barra nessa dilatação é igual, em cal, a 01. 245,0 02. 132,0 03. 120,0 04. 80,0 05. 72,0 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 197 - (UNIFICADO RJ/2010) Uma placa metálica quadrada é dobrada de modo a formar um cilindro (sem fundo e sem tampa), como ilustrado. O volume no interior desse cilindro é 18 litros. Ao ter sua temperatura aumentada de 40 ºC, a placa dilata de forma que sua área aumenta de 72 mm2. Considerando-se = 3, o coeficiente de dilatação linear do material do qual a placa é constituída vale, em ºC–1, a) 5,010–6 b) 2,510–6 c) 5,010–7 d) 2,510–7 e) 5,010–8 198 - (PUC RS/2011) O alumínio é um material que dilata isotropicamente, ou seja, dilata igualmente em todas as direções. Um anel como o mostrado na figura a seguir foi recortado de uma lâmina uniforme de alumínio. Elevando-se uniformemente a temperatura desse anel, verifica-se que a) o diâmetro externo do anel de alumínio aumenta enquanto o do orifício se mantém constante. b) o diâmetro do orifício diminui enquanto o diâmetro do anel de alumínio aumenta. c) a área do orifício aumenta um percentual maior que a área do anel de alumínio. d) a expansão linear faz com que o anel tome a forma de uma elipse. e) a área do orifício aumenta o mesmo percentual que a área do anel de alumínio. 199 - (UEM PR/2011) Um cubo homogêneo de alumínio, com 10 cm de lado, à temperatura de 23 ºC, é aquecido até atingir a temperatura de 423 ºC. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é 2,4 x 10– 5 ºC–1, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01. O volume do cubo, à temperatura de 423 ºC, é aproximadamente de 1029,08 cm3. 02. O coeficiente de dilatação volumétrica do cubo será tanto maior quanto maior for o cubo. 04. O coeficiente de dilatação linear do alumínio pode ser escrito também como 2,4 x 10–5 ºK–1. 08. O lado do cubo, à temperatura de 423 ºC, mede 10,096 cm. 16. Se o cubo tivesse um furo de 5 cm de diâmetro, a 23 ºC, a 423 ºC esse furo teria um diâmetro de 5,048 cm. 200 - (FGV/2012) Em uma aula de laboratório, para executar um projeto de construção de um termostato que controle a temperatura de um ferro elétrico de passar roupa, os estudantes dispunham de lâminas de cobre e de alumínio de dimensões idênticas. O termostato em questão é formado por duas lâminas metálicas soldadas e, quando a temperatura do ferro aumenta e atinge determinado valor, o par de lâminas se curva como ilustra a figura, abrindo o circuito e interrompendo a passagem da corrente elétrica. Dados: Coeficiente de dilatação linear do cobre = 1,7 x 10-5 °C-1 Coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2,4 x 10- 5 °C-1 Para que o termostato possa funcionar adequadamente, a) a lâmina de cima deve ser de cobre e a de baixo de alumínio. b) a lâmina de cima deve ser de alumínio e a de baixo decobre. c) ambas as lâminas devem ser de cobre. d) ambas as lâminas devem ser de alumínio. e) as lâminas não podem ser do mesmo material e é indiferente qual delas está em cima. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 201 - (FGV/2012) As linhas de metrô são construídas tanto sob o solo quanto sobre este. Pensando nas variações de temperatura máxima no verão e mínima no inverno, ambas na parte de cima do solo, os projetistas devem deixar folgas de dilatação entre os trilhos, feitos de aço de coeficiente de dilatação linear 1,5 10–5 ºC–1. Em determinada cidade britânica, a temperatura máxima costuma ser de 104 ºF e a mínima de –4 ºF. Se cada trilho mede 50,0 m nos dias mais frios, quando é feita sua instalação, a folga mínima que se deve deixar entre dois trilhos consecutivos, para que eles não se sobreponham nos dias mais quentes, deve ser, em centímetros, de a) 1,5. b) 2,0. c) 3,0. d) 4,5. e) 6,0. 202 - (FUVEST SP/2012) Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de NOTE E ADOTE Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 x 10–5 ºC–1. a) 1 mm. b) 3 mm. c) 6 mm. d) 12 mm. e) 30 mm. 203 - (UDESC/2012) Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será: a) maior, porque a régua sofreu uma contração. b) menor, porque a régua sofreu uma dilatação. c) maior, porque a régua se expandiu. d) menor, porque a régua se contraiu. e) o mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou. 204 - (UECE/2012) Uma haste metálica é composta de dois segmentos de mesmo tamanho e materiais diferentes, com coeficientes de dilatação lineares 1 e 2. Uma segunda haste, feita de um único material, tem o mesmo comprimento da primeira e coeficiente de dilatação . Considere que ambas sofram o mesmo aumento de temperatura e tenham a mesma dilatação. Assim, é correto afirmar-se que a) = (1 + 2) / 2. b) = (1 2) / (1 + 2). c) = (1 + 2) / (1 2). d) = 1 + 2. 205 - (UEG GO/2012) Uma esfera maciça, feita de alumínio, possui um raio R0 e está dentro de uma caixa na forma de um paralelepípedo de ferro, com paredes de espessura fina e arestas internas dadas por a0 > c0 > b0. O coeficiente de dilatação do alumínio é maior que o do ferro. Por meio de um fio condutor, pode-se fornecer calor à esfera e à caixa, simultaneamente. Considerando a situação apresentada, deduza uma equação para a variação de temperatura que se pode fornecer ao sistema para que a esfera não afete a integridade da caixa. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 206 - (UFT TO/2012) Uma chapa metálica quadrada possui um furo circular de raio r0 em seu centro. Deseja-se encaixar uma chapa metálica circular de raio r=r0+x no orifício da chapa quadrada, que é do mesmo material metálico. Sabe-se que um cubo com volume inicial V0 deste material metálico sofreu uma variação volumétrica V=V0/10 após o aquecimento de um grau celsius (1°C). Qual a variação de temperatura () necessária para que a chapa circular caiba exatamente no orifício da chapa quadrada? Considere o material puro, homogêneo, isótropo e que somente a chapa circular sofre variação de temperatura. a) = 20 015 xr r °C b) = 2 0 01010 xr r °C c) = 1515 2 0 2 0 xr r °C d) = -10 °C e) = 10 °C 207 - (UEPG PR/2012) Em um experimento para demonstrar a dilatação térmica dos materiais sólidos foram utilizados os seguintes materiais: um cilindro metálico de raio r1 e uma placa, também metálica, com um orifício circular de raio r2 coincidente com o seu centro geométrico. O cilindro e a placa são constituídos por metais diferentes cujos coeficientes de dilatação térmica linear são respectivamente, 1 e 2. Quando o cilindro e a placa estão em equilíbrio térmico com o meio ambiente, observa-se que o cilindro pode atravessar, sem folga, o orifício na placa. A figura abaixo permite visualizar a montagem do experimento. Com relação a esse experimento, assinale o que for correto. 01. Se 1 > 2 e somente a placa for aquecida, o cilindro passará através do orifício. 02. Se o cilindro e a placa forem igualmente aquecidos e 1 > 2, o cilindro passará através do orifício. 04. Se o cilindro e a placa forem igualmente aquecidos e 1 < 2, o cilindro passará através do orifício. 08. Se o cilindro e a placa forem igualmente resfriados e 1 > 2, o cilindro não passará através do orifício. 16. Se 1 = 2 e somente o cilindro for aquecido, ele passará através do orifício. 208 - (UFTM/2012) Um tanque metálico em forma de paralelepípedo possui em seu interior uma parede que o divide em duas câmaras. Uma das câmaras (câmara 1) é completamente preenchida com água, que se encontra em equilíbrio térmico com o tanque. O conjunto é levado a aquecimento abaixo do ponto de fervura da água e, devido à dilatação, parte da água transborda para a segunda câmara (câmara 2). A dilatação real da água corresponde ao volume derramado na câmara 2, a) mais a dilatação da câmara 1. b) mais as dilatações das câmaras 1 e 2. c) menos as dilatações das câmaras 1 e 2. d) mais a dilatação da câmara 1 subtraído da dilatação da câmara 2. e) menos a dilatação da câmara 1 somado à dilatação da câmara 2. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 209 - (ESCS DF/2013) A sensação de um paciente ao ter a campânula de um estetoscópio encostada nele é de que a peça está fria; aos poucos, essa sensação diminui. Considere que essa campânula tenha a forma cilíndrica e seja constituída de uma liga metálica isotrópica com coeficiente de dilatação volumétrico igual 60 10–6 ºC–1. Considere, ainda, que a peça esteja à temperatura ambiente de 20 ºC, tenha diâmetro de 6 cm e espessura de 1 cm, conforme ilustrado na figura abaixo. Sabendo que o paciente se encontra à temperatura de 38 ºC, assinale a opção que apresenta corretamente o acréscimo sofrido pelo raio da peça, em micrômetros, ao entrar em equilíbrio térmico com o paciente. a) 10,8 b) 16,2 c) 21,6 d) 5,4 e) 8,1 210 - (UEFS BA/2012) Observou-se que um trilho de aço com 10,0m de comprimento, que se encontrava inicialmente a uma temperatura 25°C, com o aumento da temperatura, teve um acréscimo de 2,4mm no seu comprimento. Sabendo-se que o valor médio do coeficiente de dilatação linear do aço é 1,210 –5 °C– 1, a temperatura final do trilho, em °C, foi de a) 40 b) 42 c) 45 d) 48 e) 50 211 - (UNIOESTE PR/2012) O funcionário de um ferrovia precisa instalar um segmento de trilho para recompor uma linha férrea. Ocomprimento sem trilho é de 25,00 m. O funcionário sabe que a temperatura no local da instalação varia de 10 °C, no inverno, a 40 °C, no verão. O coeficiente de dilatação térmica do aço, material do qual o trilho é fabricado, é igual a 1410–6 °C–1. Se a manutenção ocorrer no inverno, qual dos valores listados abaixo aproxima-se mais do máximo comprimento que o funcionário deve cortar o trilho para encaixar no espaço a ser preenchido? a) 25,00 m. b) 24,90 m. c) 25,01 m. d) 24,99 m. e) 24,95 m. 212 - (UEPG PR/2013) Aquecendo uma determinada substância, suas dimensões sofrem alterações conhecidas por dilatação térmica. Sobre esse fenômeno, assinale o que for correto. 01. Quando se aquece uma placa que contém um orifício, as dimensões do orifício se contraem. 02. Um recipiente tem sua capacidade volumétrica diminuída quando a sua temperatura aumenta. 04. Uma lâmina bimetálica, constituída por dois materiais de coeficientes de dilatação diferentes e sendo um o dobro do outro, se curva para o lado daquela que tem maior coeficiente de dilatação; e se esfriada, se curva para o lado daquela de menor coeficiente de dilatação. 08. A variação de volume de uma substância é proporcional ao produto do seu volume inicial e à variação de temperatura que é submetida. 16. É impossível determinar o coeficiente de dilatação real de um líquido sem levar em conta o coeficiente de dilatação do recipiente que o contém. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 213 - (UFRN/2013) Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal “engripado”, isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme mostra a figura abaixo. Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas possam voltar a funcionar normalmente. Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo e bucha). Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto deve ser a) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo aumenta mais que o da bucha. b) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha aumenta mais que o do eixo. c) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha diminui mais que o do eixo. d) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo diminui mais que o da bucha . 214 - (UFTM/2013) Uma garrafa aberta está quase cheia de um determinado líquido. Sabe-se que se esse líquido sofrer uma dilatação térmica correspondente a 3% de seu volume inicial, a garrafa ficará completamente cheia, sem que tenha havido transbordamento do líquido. Desconsiderando a dilatação térmica da garrafa e a vaporização do líquido, e sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é igual a 6 10–4 °C–1, a maior variação de temperatura, em ºC, que o líquido pode sofrer, sem que haja transbordamento, é igual a a) 35. b) 45. c) 50. d) 30. e) 40. 215 - (UNIFICADO RJ/2012) Uma placa é feita de um material que possui um coeficiente linear de dilatação térmica igual a 1,010– 5 ºC–1. Ao aumentar sua temperatura em 50 ºC, qual é o aumento percentual de área de uma placa feita do mesmo material? a) 0,10 % b) 0,050 % c) 0,0010 % d) 0,0050 % e) 0,010 % 216 - (UNIRG TO/2013) Deseja-se construir um recipiente metálico para armazenar gás hélio à temperatura T0. Deseja-se também que a pressão interna do gás não sofra variação quando houver variação de temperatura no ambiente em relação à temperatura de referência T0. Para tal fim, o coeficiente de dilatação térmica linear desse material metálico deve ser: a) 1/(9T0) b) 1/(4T0) c) 1/(3T0) d) 1/(2T0) Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 217 - (FATEC SP/2013) A água líquida e o gelo apresentam densidades volumétricas diferentes. Ao colocar um recipiente com água num congelador, após certo tempo, ela se solidificará, sua massa permanecerá constante e seu volume se alterará. Quando colocamos 100 g de água líquida num congelador, ao transformar-se em gelo, seu volume Considere as densidades: Água líquida 1,00 g/cm3 Gelo 0,92 g/cm3 a) aumentará para, aproximadamente, 192 cm3. b) aumentará para, aproximadamente, 145 cm3. c) aumentará para, aproximadamente, 109 cm3. d) diminuirá para, aproximadamente, 96 cm3. e) diminuirá para, aproximadamente, 92 cm3. 218 - (MACK SP/2013) Uma pequena placa de certa liga metálica de coeficiente de dilatação linear médio igual a 2010–6 ºC–1 possui um orifício de diâmetro 5,0 mm. Essa placa deve ser presa sobre uma superfície por meio de um pino de diâmetro 5,1 mm, inserido nesse orifício. Para que seja possível prender essa placa com esse pino, nós a aquecemos sem que ocorra a mudança do estado de agregação de seu material. A variação de temperatura mínima, que deve sofrer essa placa, para conseguirmos fixá-la é de a) 1 000 ºC b) 700 ºC c) 500 ºC d) 300 ºC e) 200 ºC 219 - (PUC SP/2013) Considere um recipiente ideal, no interior do qual são colocados 2,4 litros de água e uma fina haste metálica de espessura e massa desprezíveis, comprimento inicial igual a 10cm e coeficiente de dilatação volumétrico igual a 3,610–5 ºC–1, que estão em equilíbrio térmico a uma temperatura de 20ºC. O conjunto é colocado no interior de um forno de potência constante e igual a 4000W, que é ligado durante 3 minutos. Considerando que toda energia térmica liberada pelo forno foi integralmente absorvida pelo conjunto (água+haste), determine a dilatação linear sofrida pela haste metálica após o tempo de aquecimento. Adote: calor específico da água = 1,0cal/gºC densidade da água = 1g/cm3 1cal = 4J a) 9,0 x 10–3 cm b) 1,14 x 10–2 cm c) 3,42 x 10–2 cm d) 2,6 x 10–3 cm e) 7,8 x 10–3 cm 220 - (FUVEST SP/2014) Uma lâmina bimetálica de bronze e ferro, na temperatura ambiente, é fixada por uma de suas extremidades, como visto na figura abaixo. Nessa situação, a lâmina está plana e horizontal. A seguir, ela é aquecida por uma chama de gás. Após algum tempo de aquecimento, a forma assumida pela lâmina será mais adequadamente representada pela figura: a) b) c) d) e) Note e adote: O coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é 1,2 x 10–5 ºC–1. O coeficiente de dilatação térmica linear do bronze é 1,8 x 10–5 ºC–1. Após o aquecimento, a temperatura da lâmina é uniforme. Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 221 - (UDESC/2014) Certo metal possui um coeficiente de dilatação linear . Uma barra fina deste metal, de comprimento L0, sofre uma dilatação para uma dada variação de temperatura T. Para uma chapa quadrada fina de lado L0 e para um cubo também de lado L0, desse mesmo metal, se a variação de temperatura for 2T, o número de vezes que aumentou a variação da área e do volume, da chapa e do cubo, respectivamente, é: a) 4 e 6 b) 2 e 2 c) 2 e 6 d) 4 e 9 e) 2 e 8 222 - (UFG GO/2014) Uma longa ponte foi construída e instalada com blocos de concreto de 5 m de comprimento a uma temperatura de 20 ºC em uma região na qual a temperatura varia ao longo do ano entre 10 ºC e 40 ºC. O concreto destes blocos tem coeficiente de dilatação linear de 10–5 ºC–1. Nessas condições, qual distância em cm deve ser resguardada entre os blocos na instalação para que, no dia mais quente do verão,a separação entre eles seja de 1 cm? a) 1,01 b) 1,10 c) 1,20 d) 2,00 e) 2,02 TEXTO: 1 - Comum à questão: 223 PARA SEUS CÁLCULOS, SEMPRE QUE NECESSÁRIO, UTILIZE AS SEGUINTES CONSTANTES FÍSICAS: 223 - (UERJ/2008) Considere um recipiente R cujo volume interno encontra-se totalmente preenchido por um corpo maciço C e um determinado líquido L, conforme o esquema abaixo. A tabela a seguir indica os valores relevantes de duas das propriedades físicas dos elementos desse sistema. Admita que o sistema seja submetido a variações de temperatura tais que os valores das propriedades físicas indicadas permaneçam constantes e que o líquido e o corpo continuem a preencher completamente o volume interno do recipiente. Calcule a razão que deve existir entre a massa MC do corpo e a massa ML do líquido para que isso ocorra. TEXTO: 2 - Comum à questão: 224 Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos sobre as leis que regem a natureza. Interprete as questões do modo mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s². 224 - (UPE/2009) Uma haste de aço de comprimento LA tem coeficiente de dilatação linear A , e uma haste de cobre de comprimento LC tem coeficiente de dilatação linear C . Ambas se encontram a uma temperatura inicial de 0 ºC. Sabendo-se que, quando as hastes estão sendo aquecidas ou resfriadas, a diferença CA LLL entre seus comprimentos permanece constante. Nessas condições, é CORRETO afirmar que L vale a) A C A CL b) A C C 1L c) A C C 1L d) 1L A C C e) CACL Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria TEXTO: 3 - Comum à questão: 225 A figura 1, abaixo, mostra o esquema de um termostato que utiliza uma lâmina bimetálica composta por dois metais diferentes – ferro e cobre – soldados um sobre o outro. Quando uma corrente elétrica aquece a lâmina acima de uma determinada temperatura, os metais sofrem deformações, que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a corrente elétrica, conforme mostra a figura 2. 225 - (UFRN/2010) A partir dessas informações, é correto afirmar que a lâmina bimetálica encurva-se para cima devido ao fato de a) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser maior que o do ferro. b) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser menor que o do ferro. c) a condutividade térmica do cobre ser maior que a do ferro. d) a condutividade térmica do cobre ser menor que a do ferro. GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: E 6) Gab: A 7) Gab: A 8) Gab: C 9) Gab: Ao ser posta em contato com a água fervente, a garrafa rapidamente se aquece e dilata, o que faz diminuir o nível da água no tubo de vidro. Com o passar do tempo, a temperatura da água no interior da garrafa começa a aumentar, o que faz com que ela se expanda, fazendo o líquido subir pelo tubo. Como o coeficiente de dilatação volumétrica da água é maior do que o do vidro, quando esse termômetro rudimentar atingir o equilíbrio térmico, o volume da água terá aumentado mais do que o do vidro e, portanto, o líquido no tubo estará mais alto do que no início do processo. 10) Gab: B 11) Gab: D 12) Gab: D 13) Gab: E 14) Gab: CCCCE 15) Gab: a) 2,2 mm b) 6,8 mm c) 1,2 kcal d) L (mm) 0 10 20 30 40 50 ( C) 4,4 o 16) Gab: A 17) Gab: B 18) Gab: D 19) Gab: E 20) Gab: C 21) Gab: B Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 22) Gab: 11 23) Gab: C 24) Gab: D 25) Gab: D 26) Gab: A 27) Gab: C 28) Gab: E 29) Gab: D 30) Gab: A 31) Gab: B 32) Gab: A 33) Gab: A 34) Gab: D 35) Gab: A 36) Gab: C 37) Gab: A 38) Gab: ECCCCC 39) Gab: ECECCC 40) Gab: C 41) Gab: A 42) Gab: E 43) Gab: CECCC 44) Gab: B 45) Gab: D 46) Gab: D 47) Gab: C 48) Gab: D 49) Gab: D 50) Gab: C 51) Gab: VVVVVV 52) Gab: A 53) Gab: B 54) Gab: B 55) Gab: D 56) Gab: D 57) Gab: E 58) Gab: D 59) Gab: 52 60) Gab: m106,1h 2 61) Gab: 29 62) Gab: E 63) Gab: A 64) Gab: D 65) Gab: 2,1 2 1 66) Gab: a) 36cm3; b) V = 3,3x10-6ºC-1. 67) Gab: 10 Justificativa:. Dilatação do recipiente = dilatação do óleo – volume do óleo derramado = V. V = Vo T – volume derramado V = 104 x 0,9 x 10-3 x 10 - 80 = 90 - 80 = 10 cm3. 68) Gab: 33 Justificativa: Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria Dilatação do recipiente = VoT - Volume do óleo derramado. Dilatação do recipiente = 10 4 x 0,9 x 10-3 x 10 - 80 = 10 cm3. Portanto, 10 cm3 = 3metal.Vcaixa. T 3 = 10-4 33,3 x 10-6°C-1 69) Gab: D = R$ 0,71 70) Gab: E 71) Gab: A 72) Gab: não fornecido pela UFG 73) Gab: D 74) Gab: A 75) Gab: B 76) Gab: E 77) Gab: E 78) Gab: B 79) Gab: E 80) Gab: A 81) Gab: B 82) Gab: B 83) Gab: E 84) Gab: B 85) Gab: D 86) Gab: C 87) Gab: C 88) Gab: B 89) Gab: B 90) Gab: C 91) Gab: B 92) Gab: D 93) Gab: VFFVV 94) Gab: VFVVV 95) Gab: D 96) Gab: E 97) Gab: A 98) Gab: 99) Gab: C 100) Gab: 33 101) Gab: D 102) Gab: C 103) Gab: E 104) Gab: 105) Gab: 24 106) Gab: B 107) Gab: D 108) Gab: D 109) Gab: C 110) Gab: A 111) Gab: a) R1 = 1,04 b) R2 = 1,3 c) R3 = 1,73 112) Gab: A 113) Gab: A 114) Gab: D 115) Gab: B 116) Gab: FVFFF 117) Gab: A Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 118) Gab: A 119) Gab: C 120) Gab: A 121) Gab: C 122) Gab: B 123) Gab: VVVFF 124) Gab: VFFVF 125) Gab: a) O mecânico esfriou o conjunto (parafuso+suporte), já que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é maior que o do ferro. Com isso, a redução do diâmetro do parafuso foi maior que a redução no diâmetro do furo, resultando no desemperramento do parafuso. b) 2,18 126) Gab: a) 918 m b) (L – 25000)/1,2 = C/40 127) Gab: 96 cm 128) Gab: B 129) Gab: B 130) Gab: B 131) Gab: A 132) Gab: D 133) Gab: E 134) Gab: A 135) Gab: A 136) Gab: E 137) Gab: Como um metal se dilata quando se aquece, a estrutura metálica do lado direito do prédio passa a ter um comprimento maior do que a estrutura metálica em seu lado esquerdo devido ao aquecimento provocado pelo incêndio que ocorreu no lado direito. Para que a altura do prédio medida em seu lado direito fique maior do que a medida pelo lado esquerdo, o prédio entortará necessariamente para o lado esquerdo, como indicado na figura 2. 138) Gab: B 139) Gab: FFVFF 140) Gab: C 141) Gab: D 142) Gab: D 143) Gab: a) Para a barra A, temos 0022,00000,10022,11 L L 0 e Cº100T . Portanto, C/º10x22 6A . Para a barra B, temos 0011,00000,10011,11 L L 0 e Cº100T . Portanto, C/º10x11 6B . b) Conseqüentemente, 2 C/º10x11 C/º10x22 6 6 B A . 144) Gab: C 145) Gab: B 146) Gab: B147) Gab: C 148) Gab: B 149) Gab: D 150) Gab: A 151) Gab: D 152) Gab: L1,1V 153) Gab: D 154) Gab: D 155) Gab: 09 156) Gab: E 157) Gab: Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria a) 5 B A 1041 b) 25001A (rotações) 158) Gab: 08 159) Gab: Cº 17TS 160) Gab: 09 161) Gab: B 162) Gab: A 163) Gab: A 164) Gab: cm 20,08 D 165) Gab: 1,0 L 166) Gab: A 167) Gab: D 168) Gab: B 169) Gab: E 170) Gab: C 171) Gab: B= 110–2 ºC–1 172) Gab: C 173) Gab: Os dois torcedores que conversam ao telefone têm conhecimentos científicos e sabem que os materiais, principalmente os metais, sofrem dilatação ao serem aquecidos. Eles sabem que o diâmetro do aro das cestas de basquetebol, com diâmetro original d0, coeficiente de dilatação linear α e submetido a uma variação de temperatura ΔT é dado por d = d0(1+.ΔT) Ao aquecer de 1ºC o aro da rede no lado do time visitante eles provocaram uma dilatação em seu diâmetro modificando-o para d = 230,1(1+4,8.10−4.(21–20)) = 230,21mm o que facilita a marcação de pontos pelo time local, já que o diâmetro do aro foi aumentado. Por outro lado ao resfriar o aro da cesta em seu lado eles provocaram uma contração deste, reduzindo-o para d = 230,1(1+4,8.10−4.(19 – 20)) = 229,99mm Com isto o time visitante não conseguirá marcar pontos, uma vez que o aro tem diâmetro menor do que o da bola. As atitudes dos torcedores facilitaram as realizações de pontos para o time local e impossibilitaram a marcação de pontos pelo time adversário. O técnico do time visitante está reclamando dessas atitudes dos anfitriões em utilizar conhecimentos científicos para fraudar o resultado da partida. A ciência, na opinião do técnico, deve ser utilizada de modo ético. 174) Gab: Cº A 1T 175) Gab: D 176) Gab: E 177) Gab: Tr = 349,0 ºC 178) Gab: T = 0,0043 ºC 179) Gab: A 180) Gab: B 181) Gab: D 182) Gab: C 183) Gab: C 184) Gab: D 185) Gab: D 186) Gab: A 187) Gab: C 188) Gab: 05 189) Gab: 23 190) Gab: A 191) Gab: 1,5 Prof. Fabricio Scheffer Megalista – Aula 22 Dilatometria 192) Gab: C 193) Gab: E 194) Gab: D 195) Gab: A 196) Gab: 05 197) Gab: B 198) Gab: E 199) Gab: 25 200) Gab: A 201) Gab: D 202) Gab: C 203) Gab: A 204) Gab: A 205) Gab: Fe0Al0 00 b D DbT αα Δ 206) Gab: C 207) Gab: 05 208) Gab: A 209) Gab: A 210) Gab: C 211) Gab: D 212) Gab: 24 213) Gab: B 214) Gab: C 215) Gab: A 216) Gab: C 217) Gab: C 218) Gab: A 219) Gab: A 220) Gab: D 221) Gab: B 222) Gab: B 223) Gab: 9 M M L C 224) Gab: D 225) Gab: A