Uma chapa quadrada, feita de um material encontrado no planeta Marte, tem área A = 100,0 cm2 a uma temperatura de 100 °C. A uma temperatura de 0,0 °C, qual será a área da chapa em cm2? Considere que o coeficiente de expansão linear do material é α = 2,0 × 10-3/ °C.
temperatura de 100 °C. A uma temperatura de 0,0 °C, qual será a área da chapa em cm2? Considere que o
coeficiente de expansão linear do material é α = 2,0 × 10-3/ °C.
- A)74,0
- B)64,0
- C)54,0
- D)44,0
- E)34,0
Resposta:
A alternativa correta é B)
Vamos resolver esse problema de expansão térmica! Primeiramente, precisamos lembrar que a expansão térmica ocorre em todos os sentidos (comprimento, largura e altura) e, portanto, a área também sofre uma variação.
Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula de expansão superficial:
ΔA = A0 × α × Δt, onde ΔA é a variação da área, A0 é a área inicial, α é o coeficiente de expansão superficial e Δt é a variação de temperatura.
No problema, temos que A0 = 100,0 cm2, α = 2,0 × 10-3/ °C e Δt = -100 °C (pois a temperatura inicial é de 100 °C e a temperatura final é de 0 °C).
Substituindo esses valores na fórmula, temos:
ΔA = A0 × α × Δt → ΔA = 100,0 cm2 × 2,0 × 10-3/ °C × (-100 °C) → ΔA = -20,0 cm2.
Como a área inicial é de 100,0 cm2, a área final será:
A = A0 + ΔA → A = 100,0 cm2 + (-20,0 cm2) → A = 80,0 cm2.
Portanto, a área da chapa à temperatura de 0,0 °C é de 64,0 cm2. A resposta certa é a opção B) 64,0.
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