INSTITUTO DE EDUCAÇÃO BEATÍSSIMA VIRGEM MARIA
Atividade de Recuperação- Física
2º Ano- 1º Trimestre
Prof. Sérgio Faro
Orientação: Refazer os exemplos seguintes e resolver os demais
exercícios no caderno. Anotar eventuais dúvidas para esclarecimento
em sala de aula.
Escalas Termométricas
1. Um turista brasileiro sente-se mal durante uma viagem à Nova Iorque. Ao
ser examinado em um hospital local a enfermeira lhe diz que sua temperatura
no momento era 105°, mas que ele deveria ficar tranquilo, pois já havia baixado
4°. Após o susto, o turista percebeu que sua temperatura havia sido medida em
uma escala Fahrenheit. Qual era a sua temperatura anteriormente e qual sua
temperatura atual?
Anterior: 105°+4°=109°F
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Atual: 105°F
2. Um astrônomo analisa um buraco negro no espaço. Após muitos estudos
ele chegou a conclusão que este corpo celeste tinha temperatura de 10K. Qual
a temperatura do buraco negro em escala Celsius?
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3. Um estudante de física criou uma escala (°X), comparada com a escala
Celsius ele obteve o seguinte gráfico:
a. Qual a equação de conversão entre as duas escalas?
b. Qual a temperatura do corpo humano (37°C) nesta escala?
Dilatação Linear:
4.. Duas barras de 3 metros de alumínio encontram-se separadas por 1cm à
20°C. Qual deve ser a temperatura para que elas se encostem, considerando
que a única direção da dilatação acontecerá no sentido do encontro?
Sendo
.
Sendo a dilatação linear dada por:
Mas a variação no comprimento das barras deve ser apenas 0,5cm = 0,005m,
pois as duas barras variarão seu comprimento, então substituindo os valores:
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5. Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e
para isso adquire 100m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que
faltaram 2cm de fio para a cerca ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o
material e seria impossível uma emenda no arame, o fazendeiro decide pensar
em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele percebe que naquele dia a
temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide fazer cálculos
para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele
estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é
proporcional ao seu comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear
e à variação de temperatura sofrida, calcule o aumento de temperatura que
deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o tamanho desejado. (Dado:
coeficiente de dilatação térmica linear do fio =
.)
Sendo a dilatação linear dada por:
Lembrando que as unidades de comprimento devem estar no mesmo sistema
de unidades, a variação deve ser igual a 0,02m:
Dilatação Superficial:
6. Uma peça de zinco é constituída a partir de uma chapa de zinco com lados
30cm, da qual foi retirado um pedaço de área 500cm². Elevando-se de 50°C a
temperatura da peça restante, qual será sua área final em centímetros
quadrados? (Dado
).
Primeiramente deve-se calcular a área da peça final que é dada pela subtração
da área de 500cm² pela área inicial, que é:
Portanto, a área da peça é:
Sendo a dilatação superficial dada por:
Mas:
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Substituindo os valores na equação:
Assim, a área final será:
Dilatação Volumétrica:
7. Um paralelepípedo de uma liga de alumínio (
) tem arestas
que, à 0°C, medem 5cm, 40cm e 30cm. De quanto aumenta seu volume ao ser
aquecido à temperatura de 100°C?
Dica: Primeiramente deve-se calcular o volume do paralelepípedo à 0°C:
Sendo a dilatação volumétrica dada por:
Mas:
Substituindo os valores na equação:
Dilatação dos líquidos:
8. Um recipiente de vidro. com a capacidade de 3000cm³, está completamente
cheio com líquido, a 0°C. O conjunto é aquecido até 100°C e observa-se que
15cm³ desse líquido extravasa do recipiente.
Considerando-se o coeficiente de dilatação linear do vidro como sendo
constante no referido intervalo térmico e igual a
coeficiente de dilatação real desse líquido?
, qual o
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Sabendo que
E que:
podemos calcular o coeficiente de dilatação aparente do líquido e descobrir o
coeficiente de dilatação real, ou seja:
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