Ed
há 22 horas
Para resolver essa questão, precisamos entender como a dilatação volumétrica funciona. O volume de um líquido se expande quando a temperatura aumenta, e o volume final pode ser calculado pela fórmula: \[ V_f = V_i (1 + \beta \Delta T) \] onde: - \( V_f \) é o volume final, - \( V_i \) é o volume inicial (0,03 m³), - \( \beta \) é o coeficiente de dilatação volumétrica (36 x 10⁻⁶ °C⁻¹), - \( \Delta T \) é a variação de temperatura. Como o recipiente tem coeficiente de dilatação infinito, ele não limita a expansão do líquido. Portanto, o líquido transbordará quando o volume final \( V_f \) for maior que o volume do recipiente. Vamos calcular a temperatura em que o líquido transbordará. Para isso, consideramos que o volume final \( V_f \) será igual ao volume do recipiente, que é 0,03 m³: \[ 0,03 = 0,03 (1 + 36 \times 10^{-6} \Delta T) \] Dividindo ambos os lados por 0,03: \[ 1 = 1 + 36 \times 10^{-6} \Delta T \] Subtraindo 1 de ambos os lados: \[ 0 = 36 \times 10^{-6} \Delta T \] Isso implica que \( \Delta T \) deve ser tal que o volume final exceda 0,03 m³. Para encontrar a temperatura em que isso ocorre, podemos rearranjar a equação: \[ \Delta T = \frac{0,03}{36 \times 10^{-6}} - 20 \] Calculando: \[ \Delta T = \frac{0,03}{36 \times 10^{-6}} \approx 833,33 °C \] Portanto, a temperatura em que o líquido transbordará do recipiente é aproximadamente 833,33 °C acima de 20 °C, resultando em uma temperatura final de cerca de 853,33 °C. Se precisar de mais detalhes ou se houver alternativas específicas, por favor, forneça-as!