Certa barra de aço a 50 ºC possui um comprimento de 1 m. Uma barra de alumínio, a uma temperatura de 20 ºC, também medindo 1 m de comprimento, é colocada em contato com a primeira e o sistema composto pelas duas barras é isolado termicamente do ambiente. Os coeficientes de dilatação térmica linear do aço e do alumínio são, respectivamente, 11 x 10–6 ºC –1 e 23 x 10–6 ºC –1.

Resposta: A alternativa correta é B) a barra de aço estará menor que a barra de alumínio, porque sua temperatura diminui, enquanto a da barra de alumínio aumenta.

Para entender melhor, vamos analisar o problema. Inicialmente, a barra de aço tem uma temperatura de 50°C e a barra de alumínio tem uma temperatura de 20°C. Quando as barras são colocadas em contato, o sistema atinge o equilíbrio térmico. Nesse estado, a temperatura das barras será a mesma.

Como o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é 11 × 10^-6 °C^-1 e do alumínio é 23 × 10^-6 °C^-1, podemos concluir que a barra de alumínio se expandirá mais do que a barra de aço quando a temperatura aumenta.

Portanto, como a temperatura da barra de aço diminuiu para atingir o equilíbrio térmico, sua expansão foi menor do que a da barra de alumínio. Isso significa que a barra de aço estará menor que a barra de alumínio.