Dilataçao

Prévia do material em texto

Interbits – SuperPro ® Web 
1. (Efomm 2020) Uma haste metálica, a mede conforme indicação de uma régua de vidro na mesma temperatura. Quando a haste e a régua são aquecidas a o comprimento da haste medido pela régua passa a ser de Com base nessas informações, o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a haste é
Dado: coeficiente de dilatação linear do vidro: 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
2. (Efomm 2019) Um relógio de pêndulo, constituído de uma haste metálica de massa desprezível, é projetado para oscilar com período de funcionando como um pêndulo simples, a temperatura de Observa-se que, a o relógio atrasa a cada de funcionamento. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a haste metálica? 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
3. (Famerp 2019) Na ponte Rio-Niterói há aberturas, chamadas juntas de dilatação, que têm a função de acomodar a movimentação das estruturas devido às variações de temperatura.
De acordo com a empresa que administra a ponte, no trecho sobre a Baía de Guanabara as juntas de dilatação existem a cada com cerca de de abertura quando a temperatura está a 
Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a estrutura da ponte é a máxima temperatura que o trecho da ponte sobre a Baía de Guanabara pode atingir, sem que suas partes se comprimam umas contra as outras, é 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
4. (Ifce 2019) Em uma atividade de laboratório, um aluno do IFCE dispõe dos materiais listados na tabela a seguir. Se o professor pediu a ele que selecionasse, dentre as opções, aquele material que possibilita maior dilatação volumétrica para uma mesma variação de temperatura e um mesmo volume inicial, a escolha correta seria
	Material
	Coeficiente de dilatação linear em 
	Aço 
	
	Alumínio 
	
	Chumbo 
	
	Cobre 
	
	Zinco 
	
 
a) alumínio. 
b) chumbo. 
c) aço. 
d) cobre. 
e) zinco. 
 
5. (Ufpr 2019) A dilatação térmica linear sofrida por um objeto em forma de barra feito de um dado material foi investigada por um estudante, que mediu o comprimento da barra em função de sua temperatura Os dados foram dispostos no gráfico apresentado a seguir. 
Com base nos dados obtidos nesse gráfico, determine o comprimento final de uma barra feita do mesmo material que a barra utilizada para a obtenção do gráfico acima, tendo comprimento em após sofrer uma variação de temperatura de modo que sua temperatura final seja 
 
6. (Uel 2019) A Torre Eiffel, localizada em Paris, na França, é feita de ferro, e quando está a uma temperatura de possui uma altura de Dependendo do ângulo de insolação, um dos lados da torre pode aquecer mais do que o outro, fazendo com que o topo da torre sofra um pequeno desvio de sua posição devido à diferença na dilatação térmica do metal. Para avaliar a diferença de dilatação térmica entre os lados da torre, considere um sistema composto de duas barras de ferro fisicamente separadas de tamanhos iniciais iguais à da Torre quando a Com o aumento da temperatura ambiente, uma das barras aquece a e a outra, por receber a luz solar diretamente, aquece a Sendo assim, ambas as barras sofrerão dilatação linear devido ao aquecimento.
Dado: 
Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre calorimetria, responda aos itens a seguir.
a) Construa um diagrama esquemático da situação exposta no enunciado de forma a deixar evidente a incógnita do item b).
b) Encontre o valor da diferença de comprimento entre as barras, quando aquecidas.
Justifique sua resposta, apresentando os cálculos envolvidos na resolução deste item. 
 
7. (Uece 2019) Considere quatro hastes metálicas com coeficiente de dilatação térmica e soldadas entre si de modo a formar um quadrado de área Suponha que, em resposta a uma variação de temperatura as hastes dilatem linearmente e a área sofra um incremento dado por 
Nessas condições, o coeficiente pode ser dado por 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
8. (Mackenzie 2019) Desertos são locais com temperaturas elevadas, extremamente áridos e de baixa umidade relativa do ar.
O deserto do Saara, por exemplo, apresenta uma elevada amplitude térmica. Suas temperaturas podem ir de até ao longo de um único dia.
Uma chapa de ferro, cujo coeficiente de dilação linear é igual a é aquecida sendo submetida a uma variação de temperatura, que representa a amplitude térmica do deserto do Saara, no exemplo dado anteriormente.
Considerando sua área inicial igual a o aumento de sua área, em é de 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
9. (Ifsul 2019) Um copo de vidro de de massa possui de água que o preenche até a “boca”. O sistema encontra-se inicialmente em equilíbrio térmico a uma temperatura de O gráfico mostra como se comporta o volume do vidro e da água em função da temperatura. 
De acordo com o comportamento anômalo da água ou analisando o gráfico concluimos que o nível de água no copo irá 
a) diminuir, se a temperatura do sistema diminuir. 
b) diminuir, independentemente de a temperatura do sistema aumentar ou diminuir. 
c) transbordar, independentemente de a temperatura do sistema aumentar ou diminuir. 
d) transbordar, somente se a temperatura do sistema aumentar. 
 
10. (Ufjf-pism 2 2019) Nos tratamentos dentários deve-se levar em conta a composição dos materiais utilizados nos restaurados, de modo a haver compatibilidade entre estes e a estrutura dos dentes. Mesmo quando ingerimos alimentos muito quentes ou muito frios, espera-se não acontecer tensão excessiva, que poderia até vir a causar rachaduras nos dentes.
Entre as afirmativas a seguir, qual a mais adequada para justificar o fato de que efeitos desagradáveis dessa natureza podem ser evitados quando: 
a) o calor específico do material do qual são compostos os dentes tem um valor bem próximo do calor específico desses materiais. 
b) o coeficiente de dilatação do material do qual são compostos os dentes tem um valor bem próximo do coeficiente de dilatação desses materiais. 
c) a temperatura do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo da temperatura desses materiais. 
d) a capacidade térmica do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo da capacidade térmica desses materiais. 
e) o calor latente do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo do calor latente desses materiais. 
 
11. (Udesc 2019) Duas esferas maciças são construídas com materiais diferentes. Em uma certa temperatura elas apresentam o mesmo diâmetro, portanto, o mesmo volume Seja a diferença entre os volumes das esferas, após a temperatura ser triplicada.
Considerando-se que o coeficiente de expansão volumétrica seja igual a três vezes o coeficiente de expansão linear, assinale a alternativa que corresponde à diferença entre os coeficientes de expansão linear dos materiais que compõem as esferas. 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
12. (Ufpr 2018) Um pesquisador, investigando propriedades ligadas à dilatação de materiais, fez experimentos envolvendo dois materiais e que foram aquecidos numa dada faixa de temperatura enquanto seus volumes foram medidos. Sabe-se que ele usou a mesma quantidade de massa para os materiais, sendo que o material é líquido e o é sólido. O pesquisador construiu, então, o gráfico a seguir, no qual são apresentadas as curvas de volume em função da temperatura para os materiais (linha cheia) e (linha pontilhada).
Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: 
( ) Os dois materiais têm mesma densidade em 
( ) À medida que a temperatura aumenta, o material se contrai até e somente a partir dessa temperatura passa a dilatar-se. 
( ) Em um objeto maciço feito do material se for colocado dentro de um recipiente contendo o material afunda quando sujeito apenas a forças gravitacionais e a forças exercidas pelo material 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. 
a) V – F – V.b) F – V – F. 
c) V – V – F. 
d) F – F – V. 
e) V – V – V. 
 
13. (Ufrgs 2018) Uma barra metálica de de comprimento é submetida a um processo de aquecimento e sofre uma variação de temperatura. O gráfico abaixo representa a variação em no comprimento da barra, em função da variação de temperatura em 
Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
14. (Ifsul 2018) Um aparelho eletrônico mal desenhado tem dois parafusos presos a partes diferentes que quase se tocam em seu interior, como mostra a figura abaixo. 
Os parafusos de aço e latão têm potenciais elétricos diferentes e, caso se toquem, haverá um curto-circuito, danificando o aparelho. O intervalo inicial entre as pontas dos parafusos é de a Suponha que a distância entre as paredes do aparelho não seja afetada pela mudança na temperatura. Considere, para a resolução, os seguintes dados: 
Nessas condições, a temperatura em que os parafusos se tocarão é de 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
15. (Uece 2018) Seja um anel metálico construído com um fio muito fino. O material tem coeficiente de dilatação linear e sofre uma variação de temperatura A razão entre o comprimento da circunferência após o aquecimento e o comprimento inicial é 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
16. (Unicamp 2018) Termômetros clínicos convencionais, de uso doméstico, normalmente baseiam-se na expansão térmica de uma coluna de mercúrio ou de álcool, ao qual se adiciona um corante. Com a expansão, o líquido ocupa uma parte maior de uma coluna graduada, na qual se lê a temperatura. 
a) O volume de álcool em um termômetro é a e corresponde à figura (a). Quando colocado em contato com água aquecida, o termômetro apresenta a leitura mostrada na figura (b). A escala está em milímetros, a área da secção reta da coluna é O aumento do volume, produzido pelo acréscimo de temperatura é dado por Se para o álcool qual é a temperatura da água aquecida?
b) Os termômetros de infravermelho realizam a medida da temperatura em poucos segundos, facilitando seu uso em crianças. Seu funcionamento baseia-se na coleta da radiação infravermelha emitida por parte do corpo do paciente. A potência líquida radiada por unidade de área do corpo humano é dada por sendo a constante de Stefan-Boltzmann, a temperatura ambiente e a diferença entre a temperatura do corpo, que deve ser medida, e a temperatura ambiente. Sabendo que em certa medida de temperatura encontre a temperatura do paciente em Lembre-se de que 
 
17. (Famerp 2018) Dois cilindros retos idênticos, um de cobre (coeficiente de dilatação linear igual a e outro de ferro (coeficiente de dilatação linear igual a têm, a volumes iguais a e diâmetros das bases iguais a 
a) Determine o aumento do volume do cilindro de ferro, em quando a temperatura varia de para 
b) A qual temperatura, em a diferença entre as medidas dos diâmetros dos dois cilindros será de 
 
18. (Uefs 2017) Quase todas as substâncias, sólidas, líquidas ou gasosas, se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem quando sua temperatura é diminuída, e esse efeito tem muitas implicações na vida diária. Uma tubulação de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear é de comprimento igual a é usada para se obter água quente.
Considerando-se que a temperatura varia de a conclui-se que a dilatação sofrida pelo tubo, em é igual a 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
 
Gabarito: 
Resposta da questão 1:
 [B]
Para a dilatação linear, temos que:
E para a dilatação linear aparente:
Logo:
 
Resposta da questão 2:
 [E]
Comprimento inicial do pêndulo:
Atraso do pêndulo após o aquecimento a cada segundo:
Portanto, o novo período do pêndulo será:
Comprimento final do pêndulo:
Pela equação da dilatação linear, obtemos:
 
Resposta da questão 3:
 [D]
Ao longo do comprimento, cada parte deve dilatar sendo de cada lado, como ilustra a figura, fora de escala.
Aplicando a expressão da dilatação linear:
 
Resposta da questão 4:
 [B]
O material que possibilita maior dilatação é o de maior coeficiente, no caso, o chumbo. 
Resposta da questão 5:
 A partir dos valores do gráfico, determinamos o coeficiente de dilatação linear do material:
 
 
Com o valor do coeficiente de dilatação linear, determinamos o comprimento final da barra com a equação abaixo.
Logo, para a barra de três metros sujeita à variação de temperatura definida acima, temos:
 
Resposta da questão 6:
 a) Esquema da situação:
b) Usando a dilatação linear para as barras:
 
Para a barra 1:
Para a barra 2:
Logo, a diferença entre as duas dilatações foi de:
 
Resposta da questão 7:
 [A]
Sendo o comprimento inicial das hastes, temos:
Mas logo:
 
Resposta da questão 8:
 [D]
Da expressão da dilatação superficial dos sólidos:
 
Resposta da questão 9:
 [C]
De acordo com o gráfico, a temos o menor volume para a água na pressão normal. Assim, ao aumentarmos a temperatura a água também dilata, provocando o transbordamento do copo e ao diminuirmos a temperatura, temos o comportamento anômalo da água, pois ela também dilata aumentando o seu volume e transbordando. Alternativa correta [C]. 
Resposta da questão 10:
 [B]
Se o coeficiente de dilatação do material usado for maior que o da estrutura dos dentes, pode estourar a estrutura no caso de aquecimento, ou se soltar no caso de resfriamento. Se for menor, pode acontecer o inverso. 
Resposta da questão 11:
 [A]
Para cada esfera, a expressão para a dilatação térmica com relação ao coeficiente de dilatação linear de cada uma é dado por:
Esfera 1: 
 
Esfera 2:
Como foi dito que a diferença de entre os volumes das esferas, após a temperatura ser triplicada é igual a :
Logo, a diferença entre os coeficientes de dilatação linear é:
 
Resposta da questão 12:
 [A]
[1] Verdadeiro. A os materiais (de mesma massa) possuem o mesmo volume, possuindo assim a mesma densidade.
[2] Falso. De a o material sofre dilatação.
[3] Verdadeiro. Em o material possui menor volume, possuindo maior densidade que o material afundando quando colocado no recipiente. 
Resposta da questão 13:
 [D]
A dilatação linear é dada pela expressão:
 
Onde:
 dilatação linear em metros;
 Comprimento inicial em metros;
 Coeficiente de dilatação linear em 
 Variação da temperatura em °C.
Do gráfico dado, escolhemos um ponto:
Juntando a expressão da dilatação linear com os dados fornecidos pelo enunciado e pelo gráfico, temos:
 
Resposta da questão 14:
 [C]
Como as paredes do aparelho não sofrem dilatação, a dilatação do aço somada à dilatação do latão deve ser igual ao vão entre os dois parafusos. Assim:
Dilatação dos metais.
Então:
Substituindo os valores e isolando a temperatura final.
 
Resposta da questão 15:
 [D]
Pela equação da dilatação linear, temos:
 
Resposta da questão 16:
 a) Dados: 
A figura mostra a variação sofrida pela altura da coluna de mercúrio: 
Substituindo os valores na expressão dada:
b) Dados: 
Substituindo valores na expressão dada calcula-se a temperatura em kelvins:
Passando para a escala Celsius:
 
Resposta da questão 17:
 a) A dilatação volumétrica é dada por:
 
Então:
b) O diâmetro final de cada cilindro após a dilatação é dado por:
 
Para o cobre:
Para o ferro:
Como a diferença entre os diâmetros foi dada:
Assim:
 
Resposta da questão 18:
 [B]
Usando a expressão da dilatação linear colocando o comprimento inicial em milímetros:
 
Resumo das questões selecionadas nesta atividade
Data de elaboração:	20/02/2020 às 12:31
Nome do arquivo:	dilata?ao termica
Legenda:
Q/Prova = número da questão na prova
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro®
Q/prova	Q/DB	Grau/Dif.	Matéria	Fonte	Tipo
 
1	190763	Média	Física	Efomm/2020	Múltipla escolha
 
2	183788	Média	Física	Efomm/2019	Múltipla escolha
 
3	188514	Média	Física	Famerp/2019	Múltipla escolha
 
4	184324	Baixa	Física	G1 - ifce/2019	Múltipla escolha
 
5	185527	Baixa	Física	Ufpr/2019Analítica
 
6	186309	Baixa	Física	Uel/2019	Analítica
 
7	188284	Baixa	Física	Uece/2019	Múltipla escolha
 
8	185143	Baixa	Física	Mackenzie/2019	Múltipla escolha
 
9	185638	Baixa	Física	G1 - ifsul/2019	Múltipla escolha
 
10	187598	Baixa	Física	Ufjf-pism 2/2019	Múltipla escolha
 
11	182665	Baixa	Física	Udesc/2019	Múltipla escolha
 
12	174729	Baixa	Física	Ufpr/2018	Múltipla escolha
 
13	178176	Média	Física	Ufrgs/2018	Múltipla escolha
 
14	184091	Baixa	Física	G1 - ifsul/2018	Múltipla escolha
 
15	179167	Baixa	Física	Uece/2018	Múltipla escolha
 
16	176557	Média	Física	Unicamp/2018	Analítica
 
17	177284	Média	Física	Famerp/2018	Analítica
 
18	170373	Baixa	Física	Uefs/2017	Múltipla escolha
 
Página de