Professor • Alfredo
Aluno (a): _____________________________________
01 - (FUVEST SP)
Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes
apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento
esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra
de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre
dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior
do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O
ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo
que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da
inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à
temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento
da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente,
de
NOTE E ADOTE
–5
–1
Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 x 10 ºC .
a)
b)
c)
d)
e)
1 mm.
3 mm.
6 mm.
12 mm.
30 mm.
02 - (UECE)
Uma haste metálica é composta de dois segmentos de mesmo
tamanho e materiais diferentes, com coeficientes de dilatação
lineares α 1 e α 2 . Uma segunda haste, feita de um único
material, tem o mesmo comprimento da primeira e coeficiente
de dilatação α. Considere que ambas sofram o mesmo
aumento de temperatura e tenham a mesma dilatação. Assim,
é correto afirmar-se que
a)
b)
c)
d)
α = (α 1 + α 2 ) / 2.
α = (α 1 ⋅ α 2 ) / (α 1 + α 2 ).
α = (α 1 + α 2 ) / (α 1 ⋅ α 2 ).
α = α1 + α2.
03 - (UDESC)
Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para
medir o comprimento de um lápis. Após medir esse
comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma
temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para,
novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O
comprimento medido nesta situação, com relação ao medido
anteriormente, será:
a)
b)
c)
d)
e)
maior, porque a régua sofreu uma contração.
menor, porque a régua sofreu uma dilatação.
maior, porque a régua se expandiu.
menor, porque a régua se contraiu.
o mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou.
www.cursosimbios.com.br
03
14/02/2013
Física
04 - (FGV)
Em uma aula de laboratório, para executar um projeto de
construção de um termostato que controle a temperatura de
um ferro elétrico de passar roupa, os estudantes dispunham de
lâminas de cobre e de alumínio de dimensões idênticas. O
termostato em questão é formado por duas lâminas metálicas
soldadas e, quando a temperatura do ferro aumenta e atinge
determinado valor, o par de lâminas se curva como ilustra a
figura, abrindo o circuito e interrompendo a passagem da
corrente elétrica.
Dados:
-5
-1
Coeficiente de dilatação linear do cobre = 1,7 x 10 °C
-5
-1
Coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2,4 x 10 °C
Para que o termostato possa funcionar adequadamente,
a)
b)
c)
d)
e)
a lâmina de cima deve ser de cobre e a de baixo de
alumínio.
a lâmina de cima deve ser de alumínio e a de baixo de
cobre.
ambas as lâminas devem ser de cobre.
ambas as lâminas devem ser de alumínio.
as lâminas não podem ser do mesmo material e é
indiferente qual delas está em cima.
05 - (FGV)
As linhas de metrô são construídas tanto sob o solo quanto
sobre este. Pensando nas variações de temperatura máxima no
verão e mínima no inverno, ambas na parte de cima do solo, os
projetistas devem deixar folgas de dilatação entre os trilhos,
–5
–1
feitos de aço de coeficiente de dilatação linear 1,5 ⋅ 10 ºC .
Em determinada cidade britânica, a temperatura máxima
costuma ser de 104 ºF e a mínima de –4 ºF. Se cada trilho mede
50,0 m nos dias mais frios, quando é feita sua instalação, a folga
mínima que se deve deixar entre dois trilhos consecutivos, para
que eles não se sobreponham nos dias mais quentes, deve ser,
em centímetros, de
a)
b)
c)
d)
e)
1,5.
2,0.
3,0.
4,5.
6,0.
06 - (MACK SP)
A 20 °C, o comprimento de uma haste A é 99% do comprimento
de outra haste B, à mesma temperatura. Os materiais das
hastes A e B têm alto ponto de fusão e coeficientes de dilatação
–5
–1
–
linear respectivamente iguais a α A = 10. 10 °C e α B = 9,1. 10
5
–1
°C .
A temperatura em que as hastes terão o mesmo comprimento
será
a)
970 °C
b)
1 120 °C
c)
1 270 °C
d)
1 770 °C
e)
1 830 °C
1
07 - (UEPG PR)
Dilatação térmica é o fenômeno pelo qual variam as dimensões
geométricas de um corpo quando este experimenta uma
variação de temperatura. Sobre esse fenômeno físico, assinale
o que for correto.
01. Em geral, as dimensões de um corpo aumentam quando a
temperatura aumenta.
02. Um corpo oco se dilata como se fosse maciço.
04. A tensão térmica explica por que um recipiente de vidro
grosso comum quebra quando é colocada água em
ebulição em seu interior.
08. A dilatação térmica de um corpo é inversamente
proporcional ao coeficiente de dilatação térmica do
material que o constitui.
16. Dilatação aparente corresponde à dilatação observada
em um líquido contido em um recipiente.
08 - (UEPG PR)
Considere uma garrafa de vidro totalmente cheia com água,
hermeticamente fechada, submetida a alterações de
temperatura. Nesse contexto, assinale o que for correto.
01.
02.
04.
08.
Diminuindo a temperatura do sistema, desde que a água
permaneça líquida, o volume da água diminui em relação
ao volume da garrafa, criando um espaço vazio no seu
interior.
Se a variação de temperatura for de 15 ºC para –5 ºC a
garrafa não se romperá.
Sendo o coeficiente de dilatação da água menor que o
coeficiente de dilatação do vidro, a dilatação observada
na água não é real.
Aquecido o sistema, o volume interno da garrafa
aumenta, enquanto que o volume de água permanece o
mesmo.
09 - (UEM PR)
Um cubo homogêneo de alumínio, com 10 cm de lado, à
temperatura de 23 ºC, é aquecido até atingir a temperatura de
423 ºC. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do
–5
–1
alumínio é 2,4 x 10 ºC , analise as alternativas e assinale o
que for correto.
01.
02.
04.
08.
16.
O volume do cubo, à temperatura de 423 ºC, é
3
aproximadamente de 1029,08 cm .
O coeficiente de dilatação volumétrica do cubo será tanto
maior quanto maior for o cubo.
O coeficiente de dilatação linear do alumínio pode ser
escrito também como 2,4 x 10–5 ºK–1.
O lado do cubo, à temperatura de 423 ºC, mede 10,096
cm.
Se o cubo tivesse um furo de 5 cm de diâmetro, a 23 ºC, a
423 ºC esse furo teria um diâmetro de 5,048 cm.
11 - (UESPI)
Uma jarra de vidro encontra-se fechada, de modo bem justo,
com uma tampa metálica. Ninguém, numa sala com vários
estudantes, consegue abri-la. O professor informa que os
coeficientes de dilatação térmica volumétrica do vidro e do
metal são respectivamente iguais a 2,7 x 10–5 °C–1 e 6,9 x 10–5
°C–1, e pede a um estudante que utilize esta informação para
abrir a jarra. O estudante consegue fazê-lo colocando a jarra
em contato com um jato de:
a)
água fria, pois a tampa irá se contrair mais que a jarra
devido à variação de temperatura.
b)
água fria, pois a tampa irá se contrair menos que a jarra
devido à variação de temperatura.
c)
água fria, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra
devido à variação de temperatura.
d)
água quente, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra
devido à variação de temperatura.
e)
água quente, pois a tampa irá se dilatar menos que a jarra
devido à variação de temperatura.
12 - (UERJ)
A figura abaixo representa um retângulo formado por quatro
hastes fixas.
Considere as seguintes informações sobre esse retângulo:
2
•
sua área é de 75 cm à temperatura de 20 ºC;
•
a razão entre os comprimentos  0 A e  0 B é igual a 3;
•
as hastes de comprimento  0 A são constituídas de um
mesmo material, e as hastes de comprimento  0 B de
•
outro;
a relação entre os coeficientes de dilatação desses dois
materiais equivale a 9.
Admitindo que o retângulo se transforma em um quadrado à
temperatura de 320 ºC, calcule, em ºC–1, o valor do coeficiente
de dilatação linear do material que constitui as hastes menores.
13 - (PUC RS)
As variações de volume de certa quantidade de água e do
volume interno de um recipiente em função da temperatura
foram medidas separadamente e estão representadas no
gráfico abaixo, respectivamente, pela linha contínua (água) e
pela linha tracejada (recipiente).
10 - (UPE)
Um disco de alumínio, inicialmente a uma temperatura T 0 ,
possui um furo concêntrico de raio R 0 . O disco sofre uma
dilatação térmica superficial, quando aquecido até uma
temperatura T. Considerando que o coeficiente de dilatação
linear do alumínio α é constante durante a variação de
temperatura considerada e R é o raio do furo do disco após a
dilatação térmica, é CORRETO afirmar que a relação R/R 0 é
expressa por
a)
α(T − Tο )
b)
c)
α(T − Tο ) + 1
d)
e)
2α(T − Tο ) + 1
www.cursosimbios.com.br
α(T–T 0 )+1
2α(T − Tο ) − 1
Estudantes, analisando os dados apresentados no gráfico, e
supondo que a água seja colocada dentro do recipiente, fizeram
as seguintes previsões:
2
I.
II.
III.
O recipiente estará completamente cheio de água, sem
haver derramamento, apenas quando a temperatura for 4
ºC.
A água transbordará apenas se sua temperatura e a do
recipiente assumirem simultaneamente valores acima de
4 ºC.
A água transbordará se sua temperatura e a do recipiente
assumirem simultaneamente valores acima de 4 ºC ou se
assumirem simultaneamente valores abaixo de 4ºC.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
a)
b)
c)
d)
e)
I, apenas.
I e II, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
14 - (UFG GO)
Têm-se atribuído o avanço dos oceanos sobre a costa terrestre
ao aquecimento global. Um modelo para estimar a contribuição
da dilatação térmica é considerar apenas a dilatação superficial
da água dos oceanos, onde toda superfície terrestre está
agrupada numa calota de área igual a 25% da superfície do
planeta e o restante é ocupada pelos oceanos, conforme ilustra
a figura.
Nesse aquecimento, observa-se que o volume de água aumenta
em cerca de 1%. Pode-se concluir que o coeficiente de dilatação
o -1
volumétrica da água vale, em C , aproximadamente.
-3
a) 1,2 × 10 .
b) 1,2 × 10-4.
c)
8,3 × 10-3.
d) 8,3 × 10-4.
e) 8,3 × 10-5.
17 - (FAMECA SP)
Sabe-se que a dilatação (∆V) de um corpo sólido é função das
medidas iniciais desse corpo (V o ), da variação de temperatura
(∆t) a que ele é submetido e do material de que ele é
constituído. O gráfico que melhor representa essa dilatação em
função da variação de temperatura é
a)
b)
De acordo com o exposto, calcule a variação de temperatura dos
oceanos responsável por um avanço médio de L = 6,4 m sobre
superfície terrestre.
c)
15 - (MACK SP)
2
Uma chapa metálica de área 1 m , ao sofrer certo aquecimento,
dilata de 0,36 mm2. Com a mesma variação de temperatura, um
3
cubo de mesmo material, com volume inicial de 1 dm , dilatará
a)
b)
c)
d)
e)
0,72 mm3
0,54 mm3
0,36 mm3
0,27 mm3
0,18 mm3
16 - (UNCISAL)
A cidade do Rio de Janeiro foi escolhida para sediar os jogos
olímpicos de 2016. Dentre os esportes que compõem os jogos,
a natação sempre se destaca, sendo praticada em piscinas de
50 m de extensão. Há, porém, piscinas de 25 m usadas para
treinamento e, às vezes, também em competições.
Considere uma piscina semiolímpica, de 25 m de comprimento
por 10 m de largura e 2 m de profundidade, cheia de água a
o
o
temperatura ambiente de 18 C. Deseja-se aquecê-la até 30 C,
temperatura considerada ideal para a prática da natação. Para
evitar dissipação para o ar, a piscina é coberta por uma grande
lona isolante durante o aquecimento.
www.cursosimbios.com.br
d)
e)
18 - (FMJ SP)
Um bloco de ferro homogêneo recebeu 2×106 J de calor e,
como consequência, sofreu dilatação volumétrica. Considere as
seguintes informações sobre o ferro:
3
coeficiente de dilatação volumétrica = 3,6×10−5 ºC−1;
calor específico = 0,5×103 J/(kg.K);
massa específica = 8×103 kg/m3.
RASCUNHO
A variação de volume sofrida por esse bloco, em múltiplos de
10−5 m3, foi de
a)
d)
0,3.
1,8.
b)
e)
0,6.
3,6.
c)
0,9.
19 - (UFG GO)
No verão, na cidade de Goiânia, há uma variação de
temperatura entre o dia e a noite de aproximadamente 20 ºC.
Um morador da cidade aproveita a baixa temperatura da noite
para abastecer seu automóvel, e o faz até completar o tanque
de 50 litros. Esse automóvel permanece desligado até às 12
horas do outro dia quando a temperatura está alta. Sabe-se que
a gasolina possui coeficiente de dilatação volumétrica de 1,0 ×
10–3 ºC–1. Desprezando a dilatação do tanque de combustível e
considerando as condições expostas, calcule o volume de
gasolina que transbordará pelo suspiro do tanque do carro
desse morador.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 20
Esta prova tem por finalidade verificar seus conhecimentos
sobre as leis que regem a natureza. Interprete as questões do
modo mais simples e usual. Não considere complicações
adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas
numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A
aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s².
20 - (UPE)
Uma haste de aço de comprimento L A tem coeficiente de
dilatação linear α A , e uma haste de cobre de comprimento L C
tem coeficiente de dilatação linear α C . Ambas se encontram a
uma temperatura inicial de 0 ºC. Sabendo-se que, quando as
hastes estão sendo aquecidas ou resfriadas, a diferença
∆L = L A − L C
entre seus comprimentos permanece
constante.
Nessas condições, é CORRETO afirmar que ∆L vale
a)
α
L C  A − α A
 αC
b)
 α
L C  1 − C
 αA




c)

α
L C  1 + C
α
A





d)
e)





α
L C  C − 1 

 αA
L C (α A + α C )
GABARITO
01. C
04. A
07. 23
10. E
12. α B = 1×10–2 ºC–1
14. ∆T = 0,0043 ºC
17. B
20. D
02.
05.
08.
11.
13.
15.
18.
www.cursosimbios.com.br
A
D
05
D
C
B
D
03.
06.
09.
A
C
25
16.
19.
D
1,0 L
4