Um anel de cobre de raio R = 2,0 cm, quando exposto ao calor, sofre um aumento de temperatura DeltaT = 10° C. Em virtude da dilatação térmica linear do cobre, o anel expande. Qual é a variação, em cm, do raio do anel? Considere alpha_{cu} = 1,6 x 10−5 °C−1.
- A) 3,2 x 10−4
- B) 6,4 x 10−3
- C) 1,0 x 10−2
- D) 3,2
- E) 3,2 x 103
Resposta:
Questão de Física sobre o assunto "Termologia":
Um anel de cobre de raio R = 2,0 cm, quando exposto ao calor, sofre um aumento de temperatura ΔT = 10°C. Em virtude da dilatação térmica linear do cobre, o anel expande. Qual é a variação, em cm, do raio do anel?
Para resolver essa questão, precisamos utilizar a fórmula de dilatação térmica linear:
ΔL = α * L * ΔT
onde ΔL é a variação do comprimento, α é o coeficiente de dilatação térmica linear, L é o comprimento inicial e ΔT é a variação de temperatura.
No caso do anel de cobre, o raio inicial é R = 2,0 cm e a variação de temperatura é ΔT = 10°C. O coeficiente de dilatação térmica linear do cobre é α_cu = 1,6 x 10^(-5) °C^(-1).
Substituindo esses valores na fórmula, temos:
ΔR = α_cu * R * ΔT = 1,6 x 10^(-5) °C^(-1) * 2,0 cm * 10°C = 3,2 x 10^(-4) cm
Portanto, a variação do raio do anel é de 3,2 x 10^(-4) cm.
A alternativa correta é A) 3,2 x 10^(-4) cm.
Essa resposta é obtida pela aplicação da fórmula de dilatação térmica linear, que relaciona a variação do comprimento com a variação de temperatura. Nesse caso, o coeficiente de dilatação térmica linear do cobre é uma constante que nos permite calcular a variação do raio do anel em função da variação de temperatura.
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