01. (UFC) Numa experiência de laboratório,
sobre dilatação superficial,
foram feitas várias medidas das
dimensões de uma superfície
S de uma
lâmina circular de
vidro em função
da temperatura T.
Os resultados das medidas estão representados no gráfico
abaixo.
Com
base nos dados
experimentais fornecidos no
gráfico, pode-se afirmar,
corretamente, que o
valor numérico do coeficiente de dilatação linear do vidro é:
a) 24x10–6 oC–1.
b) 18x10–6 oC–1. c)
12x10–-6 oC–1. d) 9x10–6 oC–1.
e)
6x10–6 oC–1.
I. ΔS = S – S0 = 25,00045 – 25 =
0,00045 = 45.10-5 cm2 e Δθ = 31 – 30 = 10C.
OBS.: (β = 2.α)
II. ΔS = S0.2.α.Δθ → 45.10-5 = 25.2.α.1 → 45.10-5 = 5.10.α → α = 45.10-5/5.10 = 9.10-6
0C-1.
02.
(UECE) Um fio metálico de diâmetro desprezível é usado como termômetro e tem a
forma de um arco de círculo de 2 rad. A peça é presa por uma das extremidades a
um cilindro de boa isolação térmica, conforme a figura.
Após
uma variação de temperatura de 100ºC, o metal aumenta de tamanho, conforme
ilustrado pela linha tracejada, correspondendo a um acréscimo de um ângulo de
0,04 rad. Com base nessas informações, mostra-se que o coeficiente de dilatação
linear do metal é, em ºC–1.
a) 2×10–4 b) 4×10–4 c) 8×10–4 d) 12×10–4
Δφ = φ0.α.Δθ
→ 0,04 = 2.α.100 → 4.10-2 = 2.102.α → α = 4.10-2/2.102 = 2.10-4
0C-1.
03. (UECE) Uma linha férrea tem
trilhos cujo coeficiente de
dilatação linear é α. Os trilhos são assentados com comprimento L0
à temperatura t0. Na região, a temperatura ambiente pode atingir o
máximo valor t. Ao assentarem os trilhos,
a mínima distância entre as extremidades de dois trilhos consecutivos
deverá ser:
a) L0αt b) 2L0α( t – t0) c)
L0α( t – t0)/2 d) L0α (t – t0)
04. (UECE) Três barras retas
de chumbo são interligadas de modo a formarem um triângulo isósceles de base 8
cm e altura 10 cm.
Elevando-se a temperatura do
sistema;
a) a base e os lados se
dilatam igualmente;
b) os ângulos se
mantém:
c) a área se conserva;
d) o ângulo do vértice varia
mais que os ângulos da base.
05. (UNIFOR) Fazendo-se
passar vapor d´água por um tubo metálico oco, verifica-se que a sua temperatura
sobe de 250C para 980C. Verifica-se também que o
comprimento do tubo passa de 800 mm para 801 mm. Pode-se concluir daí que o
coeficiente de dilatação linear do metal vale, em 0C-1,
a) 1,2.10-5 b) 1,7.10-5
c) 2,1.10-5 d) 2,5.10-5 e) 2,9.10-5
I. ΔL = L – L0 = 801 – 800 = 1 mm
e Δθ = 98 – 25 = 730C.
II. ΔL = L0.α.Δθ → 1 = 800.α.73 → α = 1/8.73.102 = 1,7.10-5 0C-1.
06. (UNIFOR) Uma janela de
vidro, cujo coeficiente de dilatação linear é 1,0.10-5 0C-1,
mede exatamente 50 cm x 40 cm , a 10°C .
Para que sua área sofra aumento de 1cm2, a temperatura a que deve
ser submetida a janela é, em °C,
a) 16 b) 20
c) 28 d) 35 e) 60
I. S0 = 50.40 = 2000 = 2.103
cm2. OBS.: (β = 2.α)
II. ΔS = S0.2.α.Δθ → 1 = 2.103.2.1.10-5.Δθ → 1 = 4.10-2.Δθ → Δθ = 1/4.10-2 = 100/4 = 250C.
III. θ = θ0 + Δθ = 10 + 25 = 350C.
07. (UNIFOR) O comprimento de uma barra de alumínio a
20,0°C é 100,0 cm. Quando é aquecida a 100°C, seu comprimento passa a ser 100,2
cm. Nessas condições, o coeficiente de dilatação linear médio do alumínio, em
°C-1, vale:
a) 1,7.10-6 b) 2,0.10-6 c)
1,7.10-5 d) 2,0.10-3 e) 2,5.10-5
I. ΔL = L – L0 = 100,2 – 100 = 0,2
= 2.10-1 mm e Δθ = 100 – 20 = 800C.
II. ΔL = L0.α.Δθ → 2.10-1 = 100.α.80 → α = 2.10-1 /8.103 = 2,5.10-5
0C-1.
08. (UNIFOR) As dimensões da face de uma placa
metálica retangular, a 0°C, são 40,0 cm por 25,0 cm. Sabendo-se que o
coeficiente de dilatação linear do material que constitui a placa é α = 2,5 .
105 °C-1 , a área dessa face da placa, a 60°C,
valerá, em cm 2,
a) 1 000 b) 1 003 c) 1 025 d) 1 250 e) 2 500
I. S0 = 25.40 = 1000 = 1.103
cm2 e Δθ = 60 – 0 = 600C. OBS.: (β = 2.α)
II. ΔS = S0.2.α.Δθ = 1.103.2.2,5.10-5.60 =
5.6.10-1 = 30.10-1 = 3 cm2.
III. S = S0 + ΔS = 1000 + 3 = 1003
cm2.
09. (UNIFOR) Um cilindro de metal possui, a 200C,
volume de 600 cm3. Aquecido até 1200C ele sofre uma
dilatação equivalente a 0,03% do seu volume inicial. Nessas condições, o
coeficiente de dilatação linear do metal. Em 0C-1, vale:
a) 3.10-6 b) 1.10-6 c) 3.10-7 d) 1.10-7 e) 3.10-8
I. ΔV = 600.0,03/100 = 6.0,03 = 0,18 = 18.10-2
cm3 e Δθ = 120 – 20 = 1000C. OBS.: (γ = 3.α)
II. ΔS = S0.2.α.Δθ → 18.10-2 = 600.3.α.100 → 18.10-2 = 18.104.α → α = 18.10-2/18.104 = 1.10-6
0C-1.
10. (UVA) No segundo semestre do ano a temperatura no
sertão do Ceará pode variar de 15ºC durante a madrugada até 45ºC durante o dia.
Qual a distância que dois trilhos de 100 m (medidos na temperatura de 15ºC) de
ferrovia devem ter entre si, para que eles apenas se toquem quando seus
comprimentos forem máximos? Os trilhos são feitos de aço cujo coeficiente de
dilatação linear é 11x10-6/ºC. Suponha que os trilhos estão fixos
nas extremidades que não irão se tocar.
a) 11 cm
b) 6,6 cm c) 3,3 cm d) 1,1 cm
ΔL = L0.α.Δθ = 100.11.10-6.(45
– 15) = 11.10-4.30 = 33.10-3 m = 0,033 m = 3,3 cm.
Como são 2 trilhos, temos ΔL = 2.3,3 = 6,6
cm. (3,3 cm para cada trilho)
11. (URCA) Considerando o coeficiente de dilatação
linear do aço αaço = 11x10-5 ºC-1 e do
alumínio αAI = 22 x 10-5 ºC-1, qual a relação
entre os comprimentos iniciais de uma barra de aço e uma barra de alumínio para
suas dilatações serem sempre as mesmas?
a) L0 aço = L0 Al. b) 2L0 aço = L0 Al. c) L0 aço
= 2L0 Al. d) L0
aço = 3L0 Al. e) 3L0
aço = L0 Al.
ΔLaço = ΔLAl → L0aço.αaço.Δθ = L0Al.αAl.Δθ → L0aço.11.10-5 = L0Al.22.10-5→ L0 aço = 2L0 Al.
12. (UECE) A figura mostra uma
pequena bola em repouso sobre uma barra horizontal, sustentada por dois fios de
metais diferentes, (1) e (2), de comprimentos desiguais, L1 e L2,
a 00C, respectivamente. Sendo α1 e α2 os
respectivos coeficientes de dilatação dos fios (1) e (2), qual das relações a
seguir representa a condição para que a bola continue equilibrada sobre a
barra, ao variar a temperatura?
a) α1 = α2 b) α1.L1
= α2.L2
c) α1.L2 = α2.L1 d) L1.L1 = α2.α2
ΔL1 = ΔL2 → L01.α1.Δθ = L2.α2.Δθ → α1.L1 = α2.L2
13. (UECE) Assinale a
única afirmativa correta :
a) Caloria é unidade de intervalo de
temperatura.
b) Um corpo com temperatura 800C é
duas vezes mais quente que outro com temperatura de 400C.
c) O coeficiente de dilatação linear, térmica,
depende do comprimento do corpo.
d) Os coeficientes de dilatação
linear e superficial podem ser medidos com uma mesma unidade.
14. (UECE) Duas barras,
uma de vidro e outra de aço, têm o mesmo comprimento a 00C e, a 1000C,
os seus comprimentos diferem de 1 milímetro. Os coeficientes de dilatação
linear são:
·
Para o vidro: 8 x 10-6 0C-1
·
Para o aço: 12 x 10-6 0C-1
O comprimento, a 00C, de cada barra
é:
a) 200 cm b) 225 cm c) 250 cm d) 275 cm
LA
– LV = 1 → L0 + L0.αA.Δθ
– L0 – L0.αV.Δθ = 1 → L0.αA.Δθ
– L0.αV.Δθ = 1 → L0.100.(12.10-6 –
8.10-6) = 1 → L0 = 1/4.10-4 = 10000/4 = 2500
mm = 250 cm.
15. (UFC) O coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é
igual a 11,4 x 10-6°C-1. Deseja-se construir uma linha
férrea com trilhos de 20 m de comprimento, em uma região na qual a temperatura
pode variar desde 15°C até 550C. Qual o espaçamento mínimo para que
a dilatação dos trilhos não cause dano à linha férrea?
ΔL = L0.α.Δθ = 20.11,4.10-6.(55
– 15) = 2.10.114.10-1.10-4.40 = 8.114.10-3 =
912.10-3 = 0,912 m.
Como são 2 trilhos, temos ΔL = 2.0,912
= 1,824 m. (0,912 m para cada trilho)
16. (UECE) Um disco metálico, de coeficiente
de dilatação linear α = 17.10-6 0C-1, está
programado para girar, em torno do seu eixo, com velocidade angular constante
em qualquer temperatura. A variação relativa da velocidade tangencial de um
ponto na periferia desse disco, se ele for aquecido de 1000C, é:
a) 0,09% b) 0,17% c) 0,34% d) 0,68%
ΔV
= V0.α.Δθ = V0.17.10-6.100 = 0,0017 = 0,17%.
17. (UVA) Qual o valor do coeficiente de dilatação linear
do alumínio, α = 23,0 x 10-6 /°C, expresso em graus Fahrenheit.
a) 12,7 x
10-6 /ºF b) 23,0 x 10-6
/ºF c)
39,1 x 10-6 /ºF d) 73,4 x 10-6 /ºF
β
= 5.23,0 x 10-6/9 = 12,7 x 10-6
/ºF.
18. Quando fornecemos calor a
um corpo e a sua temperatura se eleva, há um aumento na energia de agitação dos
seus átomos. Esse aumento de agitação faz com que a força de ligação entre os
átomos seja alterada, podendo acarretar mudanças na organização e na separação
desses átomos. Falamos que a absorção de calor por um corpo pode provocar
“mudança de fase”. A retirada de calor provoca efeitos inversos dos observados,
quando é cedido calor à substância. Considere os modelos de estrutura interna
de uma substância apresentados nas figuras A, B e C.
Com base no texto acima, podemos afirmar que os modelos A,
B, e C representam, respectivamente:
a) sólido, gás e líquido.
b) líquido, sólido e gás.
c) líquido, gás e sólido.
d) gás, líquido e
sólido.20. Todos sabemos que é essencial a presença de água para assegurar a existência de vida em nosso planeta. Um comportamento específico dessa importante substância garante, por exemplo, que o "simpático" urso da figura tente garantir sua refeição, apanhando o peixinho que nada em um lago, abaixo da camada de gelo.
A formação dessa camada de gelo na superfície do lago, permitindo que a
fauna e a flora permaneçam vivas em seu interior líquido, deve-se:
a) à dilatação irregular da água, que atinge
densidade máxima à temperatura de 4°C.
b) ao elevado calor específico da água, que cede grandes quantidades de
calor ao sofrer resfriamento.
c) à grande condutividade térmica do gelo, que permite ao sol continuar
a aquecer a água do lago.
d) à temperatura de solidificação da água, que
permanece igual a 0°C, independente da pressão a que ela está submetida.21. (UECE) Um pino metálico, a uma dada temperatura, ajusta-se perfeitamente em um orifício de uma placa metálica. Se somente a placa for aquecida, verifica-se que:
a) O pino passará mais facilmente pelo orifício.
b) Haverá contração apenas do orifício da placa.
c) O pino não mais passará pelo orifício.
d) É impossível prever o efeito, desconhecendo o coeficiente de dilatação linear dos dois metais.
22. (UECE ) Dois líquidos LI e LII são submetidos a variações de temperatura, de modo que LI seja aquecido de 2 °C e LII sofra uma redução de 2 °C na sua temperatura. Verifica-se que o aumento de volume de LI é igual, em módulo, à variação de volume de LII. Assim, pode-se afirmar corretamente que
a) se os dois volumes de líquido forem iguais antes das variações de temperatura, os coeficientes de dilatação são os mesmos para ambos os líquidos.
b) se, antes das variações de temperatura, o volume do líquido I for maior que o do II, o coeficiente de dilatação do I é maior do que o do II.
c) se, antes das variações de temperatura, o volume do líquido I for menor que o do II, o coeficiente de dilatação do I é menor que o do II.
d) se os dois volumes de líquido forem iguais antes das variações de temperatura, os coeficientes de dilatação são diferentes para ambos os líquidos.
23. No estudo dos materiais
utilizados para a restauração de dentes, os cientistas pesquisam entre outras
características o coeficiente de dilatação térmica. Se utilizarmos um material
de coeficiente de dilatação térmica inadequado, poderemos
provocar sérias lesões ao
dente, como uma trinca ou até mesmo sua quebra. Neste caso, para que a
restauração seja considerada ideal, o coeficiente de dilatação volumétrica do material
de restauração deverá ser:
A) igual ao coeficiente
de dilatação volumétrica do dente.
B) maior que o coeficiente de
dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com
alimentos muito frios.
C) menor que o coeficiente de
dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com
alimentos muito frios.
D) maior que o coeficiente de
dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com
alimentos muito quentes.
E) menor que o coeficiente de dilatação
volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos
muito quentes.24. É muito comum acontecer de, quando copos iguais são empilhados, colocando-se um dentro do outro, dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los. Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível
retirar um copo de dentro do
outro se:
A) os copos emperrados forem
mergulhados em água bem quente.
B) no copo interno for
despejada água quente e o copo externo for mergulhado em água bem fria.
C) os copos emperrados forem
mergulhados em água bem fria.
D) no copo interno
for despejada água fria e o copo externo for mergulhado em água bem quente.
E) não é possível separar os dois copos
emperrados considerando o efeito de dilatação térmica.25. A figura ilustra uma peça de metal com um orifício de diâmetro d1 e um pino de diâmetro d2 ligeiramente maior que o orifício d1, quando à mesma temperatura.
Para introduzir o
pino no orifício, pode-se:
A) aquecer ambos:
o orifício e o pino.
B) aquecer o pino
e resfriar o orifício.
C) resfriar o pino.
D) resfriar o
orifício.
E) resfriar ambos:
o orifício e o pino.
26. A água, substância fundamental para a vida no planeta, apresenta
uma grande quantidade de comportamentos anômalos. Suponha que um recipiente, feito com um determinado material hipotético, encontre-se completamente cheio de água a 4°C.
De acordo com o gráfico e seus conhecimentos, é correto
afirmar que:
A) apenas a diminuição de temperatura fará com que a água
transborde.
B) tanto o aumento da temperatura quanto sua diminuição
não provocarão o transbordamento da água.
C) qualquer variação de temperatura fará com que a água
transborde.
D) a água transbordará apenas para temperaturas negativas.
E) a água não transbordará com um aumento de temperatura,
somente se o calor específico da substância for menor que
o da água.
“O único
lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário”. Albert Einstein
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ResponderExcluirOlá, poderiam por gentileza me explicar o finalzinho da questão 05 (α = 1/8.73.102 = 1,7.10-5 0C-1)?
ResponderExcluirGostei muito Há um furo no tamanho de 3cm^2 numa das extremidade de uma placa cuja temperatura é de 40°C . Se a temperatura for elevada para o dobro, quanto será o aumento do furo considerando que o coeficiente de dilatação superficial é 12 . 10 ^ 6
ResponderExcluirJusto o que eu procurava sobre janela de vidro. Obrigada!
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