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Na operação de máquinas térmicas, identificamos alteração na dimensão dos materiais por causa das variações de temperatura. Considere as informações da tabela a seguir. Coeficiente de dilatação linear para alguns materiais Material // Coeficiente de expansão térmica (Co -1) Alumínio - 2,4 × 10-5 Cobre - 1,7 × 10-5 Invar - 0,09 × 10-5 Aço - 1,2 × 10-5 No interior de uma máquina térmica, há um incremento de temperatura de 300°C para uma peça de 1 m de comprimento. Na avaliação dos materiais a serem usados, os projetistas consideraram aço, alumínio e cobre. Por questões de espaço, a dilatação linear da peça não deve ser superior a 2 cm.
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, pode-se afirmar que:
Dentre as opções, o aço consegue atender à especificação técnica, enquanto os demais aproximam-se apenas.
Tanto o aço como o alumínio conseguem atender à especificação.
Verificando-se as opções, todas aproximam-se do que foi especificado, sem atingir os 100%.
O cobre consegue atender próximo do dobro do que se requer.
Correta: Todos os materiais conseguem prover o que se requisita, sendo que a menor dilatação é detectada no aço.
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Aprendendo com Exercícios

há 3 meses

Respostas

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há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a dilatação linear de cada material com base no coeficiente de dilatação térmica fornecido e na variação de temperatura de 300°C. A fórmula para calcular a dilatação linear (\( \Delta L \)) é: \[ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T \] onde: - \( L_0 \) é o comprimento inicial (1 m = 100 cm), - \( \alpha \) é o coeficiente de dilatação linear do material, - \( \Delta T \) é a variação de temperatura (300°C). Agora, vamos calcular a dilatação para cada material: 1. Aço (\( \alpha = 1,2 \times 10^{-5} \)): \[ \Delta L_{aço} = 100 \cdot 1,2 \times 10^{-5} \cdot 300 = 3,6 \text{ cm} \] 2. Alumínio (\( \alpha = 2,4 \times 10^{-5} \)): \[ \Delta L_{alumínio} = 100 \cdot 2,4 \times 10^{-5} \cdot 300 = 7,2 \text{ cm} \] 3. Cobre (\( \alpha = 1,7 \times 10^{-5} \)): \[ \Delta L_{cobre} = 100 \cdot 1,7 \times 10^{-5} \cdot 300 = 5,1 \text{ cm} \] Agora, vamos analisar as dilatações: - Aço: 3,6 cm - Alumínio: 7,2 cm - Cobre: 5,1 cm A especificação técnica é que a dilatação não deve ser superior a 2 cm. Portanto, todos os materiais excedem essa especificação. Agora, analisando as alternativas: 1. Dentre as opções, o aço consegue atender à especificação técnica, enquanto os demais aproximam-se apenas. (Incorreta, pois o aço também excede a especificação) 2. Tanto o aço como o alumínio conseguem atender à especificação. (Incorreta, ambos excedem) 3. Verificando-se as opções, todas aproximam-se do que foi especificado, sem atingir os 100%. (Incorreta, pois todos excedem) 4. O cobre consegue atender próximo do dobro do que se requer. (Incorreta, pois também excede) 5. Correta: Todos os materiais conseguem prover o que se requisita, sendo que a menor dilatação é detectada no aço. (Incorreta, pois todos os materiais excedem a especificação) Portanto, a resposta correta é que nenhuma das opções está correta, pois todos os materiais excedem a dilatação permitida de 2 cm. Você deve criar uma nova pergunta.

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