EXERCÍCIOS DE DILATAÇÃO

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EXERCÍCIOS DE DILATAÇÃO
Questão 01 - (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.
Questão 02 - (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 
Questão 03 - (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
Questão 04 - (UNISC RS/2014) 
Num dia de inverno em que a temperatura ambiente é de 5 °C, o espaçamento entre dois trilhos consecutivos de 50 m de comprimento cada, de uma linha ferroviária é de 4,4 cm. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear da linha ferroviária é de 1,2.10–5 °C–1, podemos afirmar que num dia de verão em que a temperatura ambiente é de 45 °C, o novo espaçamento entre dois trilhos consecutivos desta linha ferroviária medirá Observação: considere que as extremidades de trilhos consecutivos estão livres para expandir.
a)	5,0 cm
b)	3,4 cm
c)	3,0 cm
d)	2,4 cm
e)	2,0 cm
Questão 05 - (Univag MT/2014) 
Uma haste metálica homogênea tem comprimento 2,001 m no ponto de congelamento da água e 2,009 m no ponto de ebulição da água, sob pressão atmosférica normal. Quando seu comprimento for de 2,004 m, sua temperatura, em graus Celsius, será
a)	38,0.
b)	36,0.
c)	36,5.
d)	37,5.
e)	37,0.
Questão 06 - (Universidade Municipal de São Caetano do Sul SP/2014) 
Um anel de cobre deve ser encaixado sem folga em um disco de alumínio, conforme mostra a figura.
Antes do encaixe e à temperatura ambiente, o furo do anel possui um raio ligeiramente menor do que o raio do disco. Sendo o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio maior que o do cobre, para se atingir o objetivo do encaixe, no menor intervalo de variação de temperatura, deve-se
a)	resfriar apenas o anel de cobre.
b)	aquecer apenas o disco de alumínio.
c)	resfriar apenas o disco de alumínio.
d)	aquecer apenas o anel de cobre.
e)	aquecer ambos.
Questão 07 - (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.
Questão 08 - (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 .
Questão 09 - (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.
Questão 10 - (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.
Questão 11 - (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
Questão 12 - (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
Questão 13 - (UERN/2013) 
Duas chapas circulares A e B de áreas iguais a uma temperatura inicial de 20ºC foram colocadas no interior de um forno cuja temperatura era de 170ºC. Sendo a chapa A de alumínio e a chapa B de ferro e a diferença entre suas áreasno instante em que atingiram o equilíbrio térmico com o forno igual a 2,7 cm2, então o raio inicial das chapas no instante em que foram colocadas no forno era de
(Considere: AL = 22 . 10–6 ºC–1; Fe = 12 . 10–6 ºC–1)
a)	25 cm. 
b)	30 cm. 
c)	35 cm. 
d)	40 cm.
Questão 14 - (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 de cobre.
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.
Questão 15 - (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.
Questão 16 - (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.
Questão 17 - (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 %
Questão 18 - (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
Questão 19 - (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)	s, fazendo com que o relógio adiante.
b)	s, fazendo com que o relógio adiante.
c)	s, fazendo com que o relógio atrase.
d)	s, fazendo com que o relógio atrase.
e)	s, fazendo com que o relógio atrase.
Questão 20 - (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
Questão 21 - (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.
Questão 22 - (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
Questão 23 - (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.
Questão 24 - (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.
Questão 25 - (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
Questão 26 - (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.
Questão 27 - (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.
Questão 28 - (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
Questão 29 - (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.
Questão 30 - (UFAM/2008) 
Uma esfera metálica de coeficiente de dilatação linear 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
Questão 31 - (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 das barras A e B.
Questão 32 - (UNIMONTES MG/2008) 
Um posto de distribuição de combustível recebeu 5000 l de gasolina num dia em que a temperatura era . Com a chegada de uma frente fria, a temperatura ambiente baixou para , assim permanecendo até que toda a gasolina fosse vendida. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação da gasolina é , o prejuízo, em litros, sofrido pelo dono do posto é igual a
a)	500 l.
b)	110 l.
c)	300 l.
d)	225 l.
Questão 33 - (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.
Questão 34 - (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:
 e 
GABARITO: 
0001
,
1
0002
,
2
0001
,
1
0002
,
2
0002
,
2
.
2
-5
10
 x 
0
,
2
=
a
C
º
35
C
º
15
-1
-3
C
º
 
10
 x 
1
,
1
-1
-3
gasolina
C
º
 
10
 x 
1
,
1
=
g
-1
-5
aço
C
º
 
10
 x 
1
,
1
=
a