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Um recipiente (copo) fabricado em aço (α = 12x10−6 0C−1), com volume igual a 200 cm3 a 0ºC, está cheio de líquido (γ = 490x10−6 0C−1). 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.
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ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos calcular a expansão térmica do recipiente e do líquido ao serem aquecidos de 0ºC a 100ºC. 1. Cálculo da expansão do recipiente (copo): - O volume inicial do copo é \( V_0 = 200 \, \text{cm}^3 \). - O coeficiente de dilatação volumétrica do aço é \( \alpha = 12 \times 10^{-6} \, \text{ºC}^{-1} \). - A variação de temperatura \( \Delta T = 100 \, \text{ºC} \). A variação de volume do copo é dada por: \[ \Delta V_{copo} = V_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T = 200 \cdot 12 \times 10^{-6} \cdot 100 = 0,24 \, \text{cm}^3 \] 2. Cálculo da expansão do líquido: - O coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é \( \gamma = 490 \times 10^{-6} \, \text{ºC}^{-1} \). A variação de volume do líquido é dada por: \[ \Delta V_{liquido} = V_0 \cdot \gamma \cdot \Delta T = 200 \cdot 490 \times 10^{-6} \cdot 100 = 9,8 \, \text{cm}^3 \] 3. Cálculo do volume final: - O volume final do copo é: \[ V_{copo, final} = V_0 + \Delta V_{copo} = 200 + 0,24 = 200,24 \, \text{cm}^3 \] - O volume final do líquido é: \[ V_{liquido, final} = V_0 + \Delta V_{liquido} = 200 + 9,8 = 209,8 \, \text{cm}^3 \] 4. Verificação do transbordo: - Como o volume final do líquido (209,8 cm³) é maior que o volume final do copo (200,24 cm³), o líquido transborda. Portanto, a resposta correta é: b) Sim, aproximadamente 9,9 cm³.

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