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Em uma situação inicial, um recipiente de vidro apresenta um volume de 200 mL. Tal recipiente se encontra totalmente cheio do líquido mercúrio (Hg)...

Em uma situação inicial, um recipiente de vidro apresenta um volume de 200 mL. Tal recipiente se encontra totalmente cheio do líquido mercúrio (Hg) a uma temperatura de 30 °C (recipiente de vidro e o líquido mercúrio). Em uma situação final, o sistema (vidro e mercúrio) passa para 90 °C de temperatura. Sendo dados: γHg = 1,8 x 10−4℃−1; γvidro = 3,0 x 10−5℃−1, pede-se calcular o volume de mercúrio (mL) que transborda do recipiente.

A dilatação aparente é um fenômeno perceptível quando um objeto é exposto a um acréscimo de temperatura.
O aumento na atividade molecular resulta na ocupação de um espaço mais amplo pelas partículas, conduzindo ao incremento nas dimensões do corpo em questão.
A expressão que representa a dilatação aparente indica o aumento do líquido em relação ao recipiente.
A quantidade de mercúrio que extravasa do recipiente totaliza 1,8 mL.

Essa pergunta também está no material:

Avaliação 2 - Trabalho da Disciplina [AVA 2 ] Fenômenos de Transportes
3 pág.

Fenômenos de Transporte I Universidade Federal da BahiaUniversidade Federal da Bahia

💡 1 Resposta

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Para calcular o volume de mercúrio que transborda do recipiente, podemos utilizar a equação da dilatação aparente: ΔV = V0 * γ * ΔT Onde: ΔV = variação de volume V0 = volume inicial γ = coeficiente de dilatação linear ΔT = variação de temperatura Para o vidro, temos: ΔVvidro = V0vidro * γvidro * ΔT = 200 mL * 3,0 x 10^-5 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) = 0,36 mL Para o mercúrio, temos: ΔVHg = V0Hg * γHg * ΔT = V0Hg * 1,8 x 10^-4 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) Sabemos que o volume total do recipiente é de 200 mL, então podemos escrever: V0Hg + V0vidro = 200 mL Isolando V0Hg, temos: V0Hg = 200 mL - V0vidro Substituindo na equação da dilatação aparente do mercúrio, temos: ΔVHg = (200 mL - V0vidro) * 1,8 x 10^-4 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) Sabemos que a quantidade de mercúrio que extravasa do recipiente é de 1,8 mL, então podemos escrever: ΔVHg = Vtransbordado = 1,8 mL Igualando as duas expressões para ΔVHg, temos: (200 mL - V0vidro) * 1,8 x 10^-4 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) = 1,8 mL Isolando V0vidro, temos: V0vidro = 0,2 mL Substituindo na equação da dilatação aparente do vidro, temos: ΔVvidro = 0,2 mL * 3,0 x 10^-5 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) = 0,12 mL Portanto, o volume de mercúrio que transborda do recipiente é: Vtransbordado = ΔVHg = (200 mL - V0vidro) * 1,8 x 10^-4 ℃^-1 * (90 °C - 30 °C) = 1,8 mL

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