Questões Sobre Dilatação Térmica - Física - 2º ano do ensino médio
Continua após a publicidade..
21) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é g = 11.10-6 °C-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?
- A) 11.10-4 m.
- B) 33.10-4 m.
- C) 99.10-4 m.
- D) 132.10-4 m.
FAZER COMENTÁRIO- E) 165.10-4 m.
A alternativa correta é letra C
Usando a equação de Dilatação Linear :Continua após a publicidade..22) Um fio de 5 m de comprimento, quando submetido a uma variação de temperatura igual a 120 ºC, apresenta uma dilatação de 10,2 mm.
A partir dessas informações e da tabela, constata-se que o fio é de:- A) alumínio.
- B) invar.
- C) cobre.
- D) zinco.
FAZER COMENTÁRIO- E) chumbo.
A alternativa correta é letra C
Para o cálculo do coeficiente de dilatação linear, o aluno, deverá substituir os dados da questão, na equação da dilatação linear abaixo :23) Uma barra de ferro homogênea, é aquecida de 10ºC até 60ºC. Sabendo-se que a barra a 10ºC tem um comprimento igual a 5,0000 m e que o coeficiente da dilatação linear do ferro é igual 1,2 x 10-6 ºC-1, podemos afirmar que a variação de dilatação ocorrida e o comprimento final da barra foram de:
- A) 5x10-4m; 5,0005m.
- B) 2x10-4m; 5,0002m.
- C) 4x10-4m; 5,0004m.
- D) 3x10-4m; 5,0003m.
FAZER COMENTÁRIO- E) 6x10-4m; 5,0006m.
A alternativa correta é letra D
Como estamos interessados na dilatação em apenas uma dimensão, da equação para variação de comprimento ,temos :Onde l0 é o comprimento inicial da barra a 10º C, α é o coeficiente de dilatação linear e ΔT é a variação de temperatura, que no nosso caso, é de 50º C.Substituindo valores , encontramos Δl = 3.10-4 m, dando-nos assim, um comprimento final de 5,0003 m, sendo, portanto, correta a opção D.Continua após a publicidade..24) Dois copos de vidro colocados um dentro do outro ficaram presos, como mostrado nesta figura:
Para separar os dois, sem perigo de quebrá-los, pensou-se nestes quatro procedimentos:
I. Colocar água quente apenas dentro do copo A.
II. Mergulhar o fundo do copo B em água quente.
III. Mergulhar ambos os copos em água quente.
IV. Mergulhar o fundo do copo B em água fria.
É CORRETO afirmar que, entre esses quatro procedimentos, o único que permite separar os copos sem quebrá-los é oFAZER COMENTÁRIO- A) I.
- B) II.
- C) III.
- D) IV.
A alternativa correta é letra B
Vamos explicar o que acontece em cada situação, e assim saberemos qual delas resolve o nosso problema.
SITUAÇÃO I
Se colocarmos água quente dentro do copo A temos que este irá expandir o seu volume, graças ao calor, e com isso irá quebrar o copo B, o que não nos ajuda.
SITUAÇÃO II
Ao mergulhar o fundo do copo B em água quente, temos que este irá expandir seu volume, e assim o copo A ficará frouxo em seu interior, possibilitando a sua retirada.
SITUAÇÃO III
Quando mergulharmos ambos os copos em água quente, temos que ambos irão expandir, e assim continuarão presos.
SITUAÇÃO IV
Ao mergulharmos o copo B em água fria, este sofrerá uma contração, o que implicará em forçar o copo A, resultando em uma quebra.
Logo, a única situação onde é possível separar os copos sem resultar em uma perda destes é a SITUAÇÃO II.
Alternativa B)25) Uma pessoa encontra dificuldade ao tentar abrir um vidro de tampa metálica. Colocando-o sob água quente, consegue, com facilidade, seu intento. Isso se deve, provavelmente, ao fato de:
FAZER COMENTÁRIO- A) ser reduzida a força de coesão entre as moléculas do metal e do vidro.
- B) ser reduzida a pressão do ar no interior do vidro.
- C) o coeficiente de dilatação do metal ser maior que o do vidro.
- D) ter havido redução da tensão superficial.
- E) ter aumento a entropia do sistema.
A alternativa correta é letra C
Ao aumentar a temperatura da água, por equilíbrio térmico, o metal também aumentou de temperatura, e em consequência, dilatou-se. O metal dilata com maior rapidez em relação ao vidro, devido ao seu coeficiente de dilatação térmica ser maior.Logo, a alternativa correta é a letra C.Continua após a publicidade.. - B) 2x10-4m; 5,0002m.
- B) invar.
- B) 33.10-4 m.