Um recipiente, feito de um material termicamente indilatável, possui uma canaleta (ladrão) que limita o volume máximo que ele pode conter, como ilustra a figura.
Em um dia pela manhã, uma pessoa pagou R$ 66,00 para enchê-lo com um líquido a 100C até o volume máximo permitido. Ao retornar á tarde, a pessoa verificou que o líquido extravasou, pois durante o dia a temperatura chegou a 30°C e permaneceu com esse valor durante algumas horas.
O coeficiente de dilatação do líquido é y=1,0times 10^{-3},ºC^{-4}.
Sendo assim, o prejuízo dessa pessoa, em virtude do extravasamento, foi de
- A) R$ 2,04
- B) R$ 1,96
- C) R$ 1,72
- D) R$1,68
- E) R$1,32
Resposta:
A pessoa pagou R$ 66,00 para encher o recipiente com um líquido a 100°C até o volume máximo permitido. Ao retornar à tarde, a pessoa verificou que o líquido extravasou, pois durante o dia a temperatura chegou a 30°C e permaneceu com esse valor durante algumas horas.
Para calcular o prejuízo, precisamos calcular a variação de volume do líquido devido à expansão térmica. A expansão térmica do líquido é dada pela fórmula:
ΔV = γ * V * ΔT
onde γ é o coeficiente de dilatação térmica do líquido, V é o volume inicial do líquido e ΔT é a variação de temperatura.
No caso, o coeficiente de dilatação térmica do líquido é de 1,0 × 10^(-3) °C^(-1). O volume inicial do líquido é o volume máximo permitido pelo recipiente, que é desconhecido. A variação de temperatura é de 30°C (temperatura final) - 100°C (temperatura inicial) = -70°C.
Substituindo os valores, temos:
ΔV = 1,0 × 10^(-3) °C^(-1) * V * (-70°C)
Para calcular o prejuízo, precisamos calcular a quantidade de líquido que extravasou. Isso pode ser feito calculando a variação de volume e multiplicando pelo preço do líquido.
O preço do líquido é de R$ 66,00 por volume máximo permitido. Como a variação de volume é de ΔV, o prejuízo é de:
Prejuízo = ΔV * R$ 66,00 / V
Substituindo os valores, temos:
Prejuízo = 1,0 × 10^(-3) °C^(-1) * V * (-70°C) * R$ 66,00 / V
Simplificando, temos:
Prejuízo = R$ 1,32
Portanto, o prejuízo da pessoa foi de R$ 1,32.
A alternativa correta é a letra E) R$ 1,32.
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