Dilatação Volumétrica
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Dilatação Volumétrica com questões de Vestibulares.
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1. (UNESC) Uma substância, ao ser submetida a uma variação de temperatura de 80°C, sofreu dilatação, aumentando seu volume em 10 litros. Calcule o coeficiente de dilatação volumétrica dessa substância. Considere o volume inicial Vi = 500 litros.
- 5,0x10-4C-1
- 4,5x10-4C-1
- 3,5x10-4C-1
- 2,5x10-4C-1
- 1,5x10-4C-1
Resposta: D
Resolução:
O coeficiente de dilatação volumétrica (B) é definido pela relação:
β = ΔV/Vi.ΔT
onde:
• ΔV é a variação de volume,
• Vi é o volume inicial, e
• ΔT é a variação de temperatura.
Neste caso, ΔV = 10 litros, Vi = 500 litros e ΔT = 80°C.
β = 10/500.80
β = 1/40
β = 0,025°C-1
2. (UNESC) A dilatação de um corpo, ocorrido por aumento de temperatura a que foi submetido, pode ser estudado analiticamente. Se esse corpo, de massa invariável e sempre em estado sólido, inicialmente com temperatura t0, for aquecido até atingir a temperatura 2t0, sofrerá uma dilatação volumétrica ∆V.
- Passará a ser o dobro da inicial.
- Passará a ser a metade da inicial.
- Aumentará, mas certamente não dobrará.
- Poderá aumentar ou diminuir, dependendo do formato do corpo.
- Diminuirá, mas certamente não se reduzirá à metade.
Resposta: E
Resolução:
3. (UFAL) Para abrir um pote de geleia que possui tampa de aço do tipo rosca e corpo de vidro, com mais facilidade, basta despejar sobre a tampa água quente.
Esse procedimento é eficaz porque
- a água quente dilata mais a tampa de aço do que o pote de vidro, reduzindo o atrito entre eles.
- o calor da água aquecida aumenta a pressão no interior do pote, facilitando a remoção da tampa.
- a água quente dilata mais o pote de vidro do que a tampa de aço, forçando sua abertura.
- a infiltração de água quente entre a tampa e o pote reduz o atrito, facilitando sua abertura.
- o aumento de temperatura da tampa reduz seu coeficiente de atrito com o vidro, permitindo uma abertura mais fácil.
Resposta: A
Resolução:
04. (UPE) Ao lavar pratos e copos, um cozinheiro verifica que dois copos estão encaixados firmemente, um dentro do outro. Sendo o copo externo feito de alumínio e o interno, de vidro, sobre as formas de separál os, utilizando os princípios básicos de dilatação térmica, analise os itens a seguir:
I. Aquecendo apenas o copo de vidro.
II. Esfriando apenas o copo de alumínio.
III. Aquecendo ambos.
IV. Esfriando ambos.
Está(ão) CORRETO(S) apenas
Dados: os coeficientes de dilatação térmica do alumínio e do vidro são iguais a αAl = 24 x 10-6 °C-1 e αvidro = 0,5 x 10-6 °C-1, respectivamente.
- I e II.
- I.
- II.
- III.
- IV.
Resposta: D
Resolução:
05. (ACAFE) Brinquedo das “antigas”, o carrinho de rolimã é o nome dado a um carrinho, geralmente construído de madeira com um eixo móvel montado com rolamentos de aço (dispensados por mecânicas de automóveis), utilizado para controlar o carrinho enquanto este desce pela rua.
Ao construir devemos encaixar firmemente os rolamentos no eixo cilíndrico de determinado metal com diâmetro um pouco maior que o diâmetro interno do rolamento de aço. Para esse procedimento aquecemos ambos para o encaixe e depois resfriamos. Sendo assim, o coeficiente de dilatação do metal utilizado em relação ao coeficiente de dilatação do aço deve ser:
- igual ou maior
- maior
- igual
- menor
Resposta: D
Resolução:
06. (UFG) Uma longa ponte foi construída e instalada com blocos de concreto de 5 m de comprimento a uma temperatura de 20°C em uma região na qual a temperatura varia ao longo do ano entre 10°C e 40°C. O concreto destes blocos tem coeficiente de dilatação linear de 10-5°C-1. Nessas condições, qual distância em cm deve ser resguardada entre os blocos na instalação para que, no dia mais quente do verão, a separação entre eles seja de 1 cm?
- 1,01
- 1,10
- 1,20
- 2,00
- 2,02
Resposta: B
Resolução:
07. (UNITAU) Um recipiente de vidro tem um volume interno de 800 mm³ e está completamente cheio de um líquido desconhecido, quando a temperatura do sistema é de 20°C. Ao aquecer o conjunto até 90°C, observa-se que o volume do líquido extravasado é de 5,60 mm³. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é de 7,0 x 10-4°C-1, é CORRETO afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido é de
- 8,0 x 10-4°C-1
- 7,0 x 10-4°C-1
- 1,0 x 10-4°C-1
- 6,0 x 10-4°C-1
- 5,0 x 10-4°C-1
Resposta: A
Resolução:
08. (UFPR) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.
Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é:
- 3 vezes menor que o valor do volume inicial.
- de valor igual ao volume inicial.
- 2 vezes maior que o valor do volume inicial.
- 3 vezes maior que o valor do volume inicial.
- 4 vezes maior que o valor do volume inicial.
Resposta: E
Resolução:
09. (UPE) Uma esfera oca metálica tem raio interno de 10 cm e raio externo de 12 cm a 15°C. Sendo o coeficiente de dilatação linear desse metal 2,3 x 10-5 (°C)-1, assinale a alternativa que mais se aproxima da variação do volume da cavidade interna em cm³ quando a temperatura sobe para 40°C.
Considere Π = 3
- 0,2
- 2,2
- 5,0
- 15
- 15,2
Resposta: C
Resolução:
10. (UPE) Com base nos conhecimentos acerca da expansão térmica dos sólidos, sabe-se que, ao aquecer uma esfera feita de alumínio, em 100 graus celsius, o maior aumento percentual vai ocorrer na (no)
- sua área de superfície.
- seu volume.
- seu diâmetro.
- sua densidade.
- sua massa.
Resposta: B
Resolução: