Em um experimento no laboratório de Física, um grupo de alunos desenvolveu um termômetro de baixo custo utilizando uma mangueira, uma régua de 30,0 cm, álcool, água e tinta colorida. Para calibrar o termômetro, eles o colocaram em um recipiente com uma mistura de água e gelo. A partir da posição indicada, colocaram a régua de tal forma que o zero da escala em centímetros coincidia com a posição. Em seguida, mergulharam o termômetro em água fervente e verificaram que a escala indicava 25,0 cm. Durante a atividade em sala de aula, o professor pediu para eles que utilizassem o termômetro para medir a temperatura de um corpo de prova que se encontrava a 40ºC. Considerando que a pressão atmosférica é de 1 atm, qual o valor encontrado pelos alunos?
- A) 62,5 cm
- B) 12,5 cm
- C) 9,5 cm
- D) 10,0 cm
Resposta:
A alternativa correta é letra D) 10,0 cm
Para entender por que esta é a resposta certa, vamos analisar o problema passo a passo. Primeiramente, é importante lembrar que a temperatura de fusão do gelo é de 0°C. Portanto, quando os alunos colocaram o termômetro em uma mistura de água e gelo, a temperatura registrada foi de 0°C, o que coincide com a posição zero da escala em centímetros.
Em seguida, quando eles mergulharam o termômetro em água fervente, a temperatura registrada foi de 25,0 cm. Isso significa que a escala do termômetro tem uma variação de 25,0 cm para cada 100°C de variação de temperatura.
Agora, para medir a temperatura do corpo de prova a 40°C, os alunos precisam encontrar a posição correspondente na escala do termômetro. Como a variação da escala é de 25,0 cm para cada 100°C, a variação para 40°C será de:
$$frac{25,0,cm}{100°C} times 40°C = 10,0,cm$$
Portanto, a posição correspondente na escala do termômetro será de 10,0 cm acima do zero. Esta é a resposta encontrada pelos alunos.
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