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Dilatação Térmica, Provas de Física avançada

fisica para concursos

Tipologia: Provas

2015

Compartilhado em 20/07/2015

ricardo-fabiano-da-silva-7
ricardo-fabiano-da-silva-7 🇧🇷

4.7

(3)

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Dilatação
Térmica
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Dilatação

Térmica

by Ricardo Fabiano da Silva [2015]

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ΔS = S 0. β. t ΔS = S 0. β. (t (^) F - t (^) I)

ΔS = (m0 0 B 2 ) β = (°C-1^ )

  1. Determine a indicação na escala Fahrenheit para a temperatura de 40°C e a temperatura que é indicada nas escalas Celsius e Fahrenheit pelo mesmo valor numérico:

(A) 125°F e -20°

  1. Um termômetro clínico é graduado no intervalo de 35°C e 42°C. Assinale a alternativa que mostra quais seriam estas indicações se o termômetro estivesse graduado na escala Kelvin.

(A) 308°K e 320°K

(B) 145°F e -80°

(C) 82°F e -100°

(D) 55°F e 20°

(E) 194°F e -40°

Resolução

C = ►

(B) 308°K e 315°K

(C) 235°K e 270°K

(D) 288°K e 295°K

(E) 290°K e 300°K

Resolução

K = C + 273 ►
K = 35 + 273 ►
K = 308 °K
K = C + 273 ►
K = 42 + 273 ►
K = 315 °K

(E) 40°C

Resolução

C = ►

(E) 0,12 cm e 45,12 cm

Resolução

ΔL = L 0. α. t ► ΔL = L 0. α. (t (^) F - t (^) I) ► ΔL = 50. (30. 10 -6^ ). (80 - 20) ► ΔL = 50. (30. 10 -6^ ). 60 ► ΔL = 90.000. 10 -6^ ► ΔL = 0,09 cm

L (^) F = L 0 + ΔL ► L (^) F = 50 + 0,09 ► L (^) F = 50,09 cm

  1. Uma barra de ouro tem a 0°C o comprimento de 100 cm. Determine o comprimento da barra quando sua temperatura passa a ser 50°C. O coeficiente de dilatação linear médio do ouro para o intervalo de temperatura considerado vale 15. 10 -6^ °C -1:

(A) 100,075 cm

(B) 50,09 cm

(C) 45,04 cm

(D) 30,03 cm

(E) 45,12 cm

Resolução

  1. Com o auxílio de uma barra de ferro, quer-se determinar a temperatura de um forno. Para tal, a barra, inicialmente a 20°C, é introduzida no forno. Verifica-se que, após o equilíbrio térmico, o alongamento da barra é um centésimo do comprimento inicial. Sendo 12. 10-6^ °C -1^ o coeficiente de dilatação linear médio do ferro, determine a temperatura do forno:

(A) 200°C

(B) 853°C

(C) 545°C

(D) 550°C

(E) 740°C

Resolução

  1. Uma placa apresenta inicialmente área de 1 m² a 0°C. Ao ser aquecida até 50°C, sua área aumenta de 0,8 cm². Determine o coeficiente de dilatação superficial e linear médios do material que constitui a placa:

(A) 12. 10 -7^ °C -1^ e 6. 10-7^ °C -

(B) 16. 10 -7^ °C -1^ e 8. 10-7^ °C -

(C) 14. 10-7^ °C -1^ e 7. 10-7^ °C -

(D) 18. 10-7^ °C -1^ e 9. 10-7^ °C -

(E) 10. 10 -7^ °C -1^ e 5. 10-7^ °C -

Resolução

ΔS = S 0. β. t ►

ΔS = S 0. β. (t F - tI ) ►

8. 10-1^ = (1. 10 4 ). β. (50 - 0) ►

8. 10-1^ = (1. 10 4 ). β. 50 ►

8. 10-1^ = (5. 10 5 ). β ►

  1. Um disco de ebonite tem orifício central de diâmetro 1 cm. Determine o aumento da área do orifício quando a temperatura do disco varia de 10°C para 100°C. O coeficiente de dilatação superficial médio da ebonite é igual a 160. 10-6^ °C -1:
(A) 27 π. 10-4^ cm0 0 B 2
(B) 36 π. 10-4^ cm0 0 B 2
(C) 22 π. 10-4^ cm0 0 B 2
(D) 48 π. 10-4^ cm0 0 B 2
(E) 13 π. 10-4^ cm²

Resolução

S = π. 0 0 B 2r ► S = π. 0,50 0 B 2 ► S = 0,25π

ΔS = S 0. β. t ►

  1. O coeficiente de dilatação linear médio de um sólido homogêneo é 12,2. 10 -6^ °C -1. Um cubo desse material tem volume de 20 cm³ a 10°C. Determine o aumento de volume experimentado pelo cubo, quando sua temperatura se eleva para 40°C:

(A) 2,7. 10 -2^ cm0 0 B 3

  1. Um tubo de ensaio apresenta a 0°C um volume interno (limitado pelas paredes) de 20 cm³. Determine o volume interno desse tubo a 50°C. O coeficiente de dilatação volumétrica médio do vidro é 25. 10 -6^ °C -1^ para o intervalo de temperatura considerado:

(A) 100,075 cm³

  1. Uma chapa de chumbo tem área de 900 cm² a 10°C. Determine a área de sua superfície a 60°C. O coeficiente de dilatação linear médio do chumbo entre 10°C e 60°C vale 27. 10 -6^ °C -1:

(A) 90 2.78 cm²

(B) 908.74 cm²

(C) 902.26 cm²

(D) 900,24 cm0 0 B 2

  1. Um anel de ouro apresenta área interna de 5 cm² a 20°C. Determine a dilatação superficial que ocorre quando o anel é aquecido a 120°C. Entre 20°C e 120°C, o coeficiente de dilatação superficial médio do ouro é 30. 10-6^ °C -1^ :

(A) 0,015 cm²

(B) 0,009 cm²

(C) 0,045 cm²

(D) 0,075 cm²

(E) 902,43 cm²

Resolução

β = 2. (27. 10 -6^ °C-1^ )

β = 54. 10-6^ °C-

SF = S 0 + Δs ► SF = S 0 + [S 0.. (tF - t (^) I)] ► SF = 900 + [900. (54. 10 -6^ ). (60 - 10)] ► SF = 900 + [900. (54. 10 -6^ ). 50] ► SF = 900 + (2430000. 10 -6^ ) ► SF = 900 + 2,43 ► SF = 902,43 cm²

(E) 0,125 cm²

Resolução

ΔS = S 0. β. t ► ΔS = S 0. β. (t (^) F - t (^) I) ► ΔS = 5. (30. 10-6^ ). (120 - 20) ► ΔS = 5. (30. 10-6^ ). 100 ► ΔS = 15.000. 10 -6^ ► ΔS = 0,015 cm²

Resolução

γ = 3. (27. 10-6^ °C-1^ )

γ = 81. 10-6^ °C-

Δv = v 0. γ. t ► Δv = v 0. γ. (t (^) F - t (^) I) ► 0,405 = 100. (81. 10 -6). (t (^) F - 0) ► 0,405 = (81. 10-4^ ). tF ► = tF ►

tF = 50 °C

Resolução

Δv = v 0. γ. t ► Δv = v 0. γ. (tF - tI ) ► Δv = 500. (3. 10 -6). (50 - 0) ► Δv = 500. (3. 10 -6). 50 ► Δv = 75.000. 10-6^ ►

Δv = 0,075 ml

  1. Um corpo de área 200 cm², à temperatura de 10°C e coeficiente de dilatação linear 11. 10-6^ °C -1^ , sofre um aumento de temperatura que passa para 90°C. a. Qual é o coeficiente de dilatação superficial? b.90°C? Qual a variação de área, quando a temperatura passa de 10°C a c. Qual a área a 90°C?

(A) 22. 10 -6^ °C -1, 0,352 cm² e 200,352 cm²

(B) 26. 10 -6^ °C -1, 0,485 cm² e 280,485 cm²

(C) 34. 10 -6^ °C -1, 0,352 cm² e 315,352 cm²

(D) 28. 10 -6^ °C -1, 0,512 cm² e 300,512 cm²

(E) 30. 10 -6^ °C -1, 0,648 cm² e 296,648 cm²

Resolução

  1. Um corpo de coeficiente de dilatação linear igual a 24. 10 -6^ °C - possui a 0°C um volume de 20 m³. a. Qual é o coeficiente de dilatação cúbica? b. Qual será o volume a 70°C?

(A) 72. 10 -6^ °C -1^ e 20,1008 m³

(B) 76. 10 -6^ °C -1^ e 28,4858 m³

(C) 84. 10-6^ °C -1^ e 31,3522 m³

(D) 78. 10-6^ °C -1^ e 30,5124 m³

(E) 90. 10 -6^ °C -1^ e 29,6482 m³

Resolução

coeficiente de dilatação linear 18. 10 -6^ °C -^. a. Qual a dilatação que a superfície sofreu? b. Qual a área da esfera, quando temperatura passa a ser 80°C, no caso do item a?

(A) 5,16 cm² e 897 cm²

(B) 1,45 cm² e 998 cm²

(C) 3,12 cm² e 1.140 cm²

(D) 1,05 cm² e 1.122 cm²

(E) 2,71 cm² e 1.260 cm²

Resolução

S = 4. π. r0 0B 2 ► S = 4. π. 100 0B 2 ► S = 400π cm²

β = 2. (18. 10 -6^ °C-1^ )

possui comprimento de 70 cm a 20°C. Qual será seu comprimento a 100 °C?

(A) 70,245 cm

(B) 70,858 cm

(C) 70,106 cm

(D) 70,512 cm

(E) 70,648 cm

Resolução

L F = L 0 + ΔL ►

L (^) F = L 0 + [L 0. α. (t (^) F - t (^) I)] ► L (^) F = 70 + [70. (19. 10-6^ ). (100 - 20)] ► L (^) F = 70 + [70. (19. 10-6^ ). 80] ► L (^) F = 70 + [106.400. 10 -6] ► L (^) F = 70 + 0,106 ► L (^) F = 70,106 cm

  1. O coeficiente de dilatação superficial do ferro é 24. 10 -6^ °C -1^. Qual é o coeficiente de dilatação linear e o coeficiente de dilatação volumétrica do ferro?

(A) 32. 10 -6^ °C -1^ e 96. 10 -6^ °C -

  1. Uma chapa de superfície 5.000 cm² à temperatura de 10°C, possui coeficiente de dilatação linear 24. 10 -6^ °C-1. Qual é a área da chapa a 90°C?

(A) 4.024,50 cm²