Quanto às coeficientes de dilatação térmicos α (linear), β (superficial) e γ (volumétrico), é correto afirmar que a relação entre ele é:
- A) {large{alpha over 1}}={large{beta over2}}={large{γ over 2}}
- B) {large{alpha over 1}}={large{beta over3}}={large{γ over 3}}
- C) {large{alpha over 3}}={large{beta over2}}={large{γ over 1}}
- D) {large{alpha over 1}}={large{beta over2}}={large{γ over 3}}
Resposta:
A alternativa correta é letra D) {large{alpha over 1}}={large{beta over2}}={large{γ over 3}}
A dilatação térmica é um fenômeno físico que ocorre quando há uma variação nas dimensões de um determinado corpo devido a uma variação de temperatura. Essa dilatação pode ser linear, superficial ou volumétrica.
Na dilatação térmica linear, a variação mais significativa sofrida pelo corpo envolve apenas uma dimensão, que é o comprimento. Por exemplo, a dilatação térmica em um fio ocorre mais significativamente em seu comprimento do que em outras dimensões. Sendo alpha o coeficiente de dilatação linear, a variação do comprimento é dada por:
Delta L = L_0 alpha Delta theta
Onde L_0 é o comprimento inicial e Delta theta é a variação da temperatura.
A dilatação superficial envolve a variação das dimensões de uma superfície, como em uma chapa de metal fina. A variação da área superficial é dada por:
Delta S = S_0 beta Delta theta
Onde S_0 é a área inicial da superfície e beta é o coeficiente de dilatação superficial, sendo que beta = 2 alpha. Então, temos que:
alpha = dfrac { beta } { 2 }
Já a dilatação volumétrica ocorre quando as três dimensões do corpo sofrem grandes variações, podendo ocorrer em sólidos e líquidos. A variação volumétrica é dada por:
Delta V = V_0 gamma Delta theta
Onde V_0 é o volume inicial e gamma é o coeficiente de dilatação volumétrica, sendo que gamma = 3 alpha. Assim, temos que:
alpha = dfrac { beta } { 2 } = dfrac { gamma } { 3 }
Portanto, a resposta correta é a alternativa (D).
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