Questões de Concurso sobre Dilatações

Na tabela a seguir estão representados os coeficientes de dilatação linear de alguns metais; analise‐os.

Considere que uma chapa constituída por um desses metais foi aquecida em 25°C e sofreu um aumento de 0,12% em sua área. O metal em questão é:

Duas barras metálicas finas, de mesma espessura, foram soldadas uma à outra pelas suas extremidades. Uma das barras é de chumbo e a outra de platina. Essa nova barra foi colocada ao lado de uma barra de cobre, com dimensões idênticas à nova barra, e verificou-se que a nova barra tem sempre o mesmo comprimento da barra de cobre a qualquer temperatura, como mostra a figura abaixo.

Sendo:

1. Comprimento da nova barra (chumbo + platina) a 20° C igual a 80 cm
2. Comprimento da barra de cobre a 20 °C igual a 80 cm
3. α_chumbo = 2,7 x 10^-5 °C^-1, α_platina = 9,0 x 10^-6 °C^-1, α_cobre = 1,7 x 10^-5 °C^-1.

O comprimento inicial das barras de chumbo e de platina, antes de serem soldadas uma à outra, são, respectivamente:

Em um laboratório de física é proposta uma experiência onde os alunos deverão construir um termômetro, o qual deverá ser constituído de um bulbo, um tubo muito fino e uniforme, ambos de vidro, além de álcool colorido, conforme a figura abaixo.

O bulbo tem capacidade de 2,0 cm³, o tubo tem área de secção transversal de 1,0 ⋅10^-2 cm² e comprimento de 25 cm.

No momento da experiência, a temperatura no laboratório é 30 °C, e o bulbo é totalmente preenchido com álcool até a base do tubo. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação do álcool é 11⋅10^-4 °C^-1 e que o coeficiente de dilatação do vidro utilizado é desprezível comparado ao do álcool, a altura h, em cm, atingida pelo líquido no tubo, quando o termômetro for utilizado em um experimento a 80 °C, é

Um relé bimetálico é muito utilizado na proteção de circuitos elétricos. O elemento base do relé é um conjunto de duas lâminas metálicas de materiais distintos justapostas, ambas de espessura igual a 2mm. As duas lâminas têm uma curvatura com ângulo central igual a $\theta$ (vide figura).

Sendo ${\alpha }_1=9.10^{-6}ºC^{-1}$ e ${\alpha }_2=9.10^{-5}ºC^{-1}$ os coeficientes de dilatação dos materiais, $\Delta r=r_2-r_1$ a diferença entre os raios de curvatura de cada lâmina, $L=50mm$ o comprimento inicial de ambas as barras e $\Delta T=80ºC$ a variação de temperatura a qual o bimetálico estará sujeito, é CORRETO afirmar que nestas condições o valor de $\theta$ será:

Três barras são feitas de diferentes materiais: uma de chumbo, outra de cobre e a terceira de aço. As barras têm cores e espessuras idênticas, e estão à mesma temperatura, 20 ºC. Nessa temperatura, as três barras possuem o mesmo comprimento. Os coeficientes de dilatação térmica dos três materiais estão apresentados na Tabela abaixo.

As três barras são aquecidas até atingir a temperatura de 70 ºC. As imagens das barras, a esta temperatura, estão representadas na Figura abaixo.

As substâncias que compõem as barras B1, B2 e B3 são, respectivamente,

O coeficiente de dilatação linear do mercúrio é 6, 00x10^-5 °C^-1, e sua massa específica, a 0 ºC, é 13,60g/cm³. A massa específica do mercúrio, em g/cm3 , a 100 ºC, é

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 enchêlo com um líquido a 10 ºC 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 γ = 1,0 x 10^{─3 o}C^─1 .

Sendo assim, o prejuízo dessa pessoa, em virtude do extravasamento, foi de

Com relação à dilatação dos sólidos e líquidos isotrópicos, analise as proposições a seguir e dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas.

(01) Um recipiente com dilatação desprezível contém certa massa de água na temperatura de 1 °C , quando é, então, aquecido lentamente, sofrendo uma variação de temperatura de 6 °C. Nesse caso, o volume da água primeiro aumenta e depois diminui.

(02) Quando se aquece uma placa metálica que apresenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, a área do orifício aumenta.

(03) Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume de líquido transbordado mede a dilatação absoluta do líquido.

(04) O vidro pirex apresenta maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum porque tem menor coeficiente de dilatação térmica do que o vidro comum.

(05) Sob pressão normal, quando uma massa de água é aquecida de 0 °C até 100 °C sua densidade sempre aumenta.

(06) Ao se elevar a temperatura de um sistema constituído por três barras retas e idênticas de ferro interligadas de modo a formarem um triângulo isósceles, os ângulos internos desse triângulo não se alteram.

Para beber a água mais gelada, Maria colocou uma garrafa cheia de água e bem tampada no congelador. Quando foi retirar a garrafa, notou que ela estava quebrada.

Isso acontece porque

Considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina é igual a 1,1 x 10^-3 °C^-1, ao encher um tanque com 50,5 litros em uma noite, a 12 °C, se ele permanece cheio até o início de tarde do dia seguinte, a 30 °C, com a tampa do tanque aberta ou suficientemente frouxa para vazar, vazará desse tanque, aproximadamente,

Um tanque metálico está cheio de ar à temperatura de 27°C, e em equilíbrio térmico com ele. A partir de certo instante, aquecem-se o ar e o tanque, mantendo-se, em seu interior, pressão constante pela ação de uma válvula que permite o escapamento de ar. Se o coeficiente de dilatação volumétrica do material que compõe o tanque é 5,0x10^-5°C^-1, qual é a temperatura que o conjunto deve atingir para que escape 25% do ar originalmente contido no tanque?

A roda de um pneu de carro é construída de tal forma que seu volume praticamente não se altera. Se, depois de encher completamente o pneu de um carro, aumenta-se a massa desse carro, é correto afirmar que a pressão da roda

À temperatura de 20,0 ºC, um frasco de vidro é preenchido por mercúrio até a marca de 500 ml. A seguir, o frasco e seu conteúdo são aquecidos até a temperatura de 40,0 ºC. Sabe-se que o coeficiente de expansão linear do vidro é 9,0 × 10^-6 ºC^-1, e o coeficiente de expansão volumétrica do mercúrio é 182 × 10^-6 ºC^-1. O volume de mercúrio, em mililitros, que ficará acima da marca é

Uma barra de aço, cujo coeficiente de dilatação térmica vale a = 0,00001 °C^-1 tem comprimento L. Ao ser aquecida de 25°C a 125°C, esta barra de aço se dilata de ΔL, e a variação relativa de comprimento (ΔL / L) vale

Um pequeno recipiente de porcelana está completamente cheio de mercúrio, a 0 °C. Nessa temperatura o recipiente contém 136 g de mercúrio. Aquecendo-se o conjunto a 100 °C extravasam 0,40 g de mercúrio. Nestas condições, o coeficiente de dilatação linear da porcelana, em °C⁻¹, vale aproximadamente

O metal será dilatado de um comprimento igual a