2ª. Lista de Exercícios Pense Grande. Pense Flama. Física Disciplina: Dilatação térmica Professor(a): Maurício Santos Nome do aluno(a): Nº de chamada: Turma: Data: ___/___/ 2009 3º. _____ □ Manhã □ Tarde 1º Semestre de 2009 – 3º período do Ensino Médio Caros e queridos alunos, esta lista foi feita com todo o carinho para vocês, com o objetivo de nos prepararmos cada vez mais não só para as provas discursiva e objetiva, mas como também para começarmos a ter contato com as questões que caem nos principais vestibulares. Procurem resolver as questões em casa e procurar tirar todas as dúvidas na sala de aula. Espero estar dando uma pequena contribuição para o sucesso de vocês!!! Boa sorte à todos!!! :) Maurício Santos Linear Î ΔL = L0 . α . ΔT RESUMO dos sólidos Dilatação térmica Superficial Î ΔS = S0 . β . ΔT Volumétrica Î ΔV = V0 . γ . ΔT dos líquidos Î ΔV = V0 . γ . ΔT IPC!!! Como os líquidos não tem forma própria deveremos lembrar que a sua dilatação real é a soma algébrica da sua dilatação com a dilatação do frasco que o contém. ΔVREAL = ΔVLÍQ + ΔVFrasco Podemos levar a mesma idéia, na hora de considerarmos o coeficiente de dilatação real do líquido: γREAL = γLÍQ + γFrasco Nível 0 1) Uma barra de alumínio tem a 0 ºC o comprimento de 100cm. Determine a variação de comprimento da barra quando sua temperatura passa a ser de 100 ºC. O coeficiente de dilatação linear do alumínio para o intervalo de temperatura considerado é 22.10-6 ºC-1. 2) Uma barra de alumínio a 0 ºC é aquecida até atingir a temperatura de 100 ºC. Sabendo que a variação de comprimento para o intervalo dado foi de 0,0011cm, determine o comprimento inicial da barra. O coeficiente de dilatação linear do alumínio é 22.10-6 ºC-1. 3) Com o auxílio de uma barra de ferro quer-se determinar a temperatura de um forno. Para tal, a barra, inicialmente a 20ºC, 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 ºC-1 o coeficiente de dilatação médio do ferro, determine a temperatura do forno. 4) Uma barra metálica possui um comprimento de 20,00cm a temperatura de 0 ºC. Ao ser aquecida até a temperatura de 50 ºC, seu comprimento passou a ser de 20,02 cm. Determine o coeficiente de dilatação da referida barra metálica. 5) Uma chapa de chumbo tem área de 900cm2 a 10 ºC. Determine a área de sua superfície a 60 ºC. O coeficiente de dilatação linear chumbo é igual a 27.10-6 ºC-1. 6) Um paralelepípedo de chumbo tem a 0 ºC o volume de 100 litros. A que temperatura ele deve ser aquecido para que seu volume aumente de 0,405 litro? O coeficiente de dilatação linear do chumbo é 27. 10-6 ºC-1 para o intervalo considerado. Nível 1 7) Uma barra de determinado material tem seu comprimento aumentado de 1%. Quanto deve aumentar a temperatura desta barra? DADO: αMATERIAL = 20.10–6 ºC-1. 8) Na figura dada, a plataforma P é horizontal por estar apoiada nas colunas A (de alumínio) e B (de ferro). O desnível entre os apoios é de 30 cm. Calcule quais devem ser os comprimentos das barras a 0 ºC para que a plataforma P permaneça horizontal em qualquer temperatura. DADOS: αalumínio = 22.10-6 ºC-1; αferro = 12.10-6 ºC-1. Página - 1 - 9) Leia o texto abaixo: Um campo de futebol a cada 8 segundos Ritmo atual de destruição da Amazônia é um dos maiores registrados em todos os tempos Depois de um brevíssimo período de estabilidade, a Amazônia voltou à UTI ambiental. Dados divulgados na semana passada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) mostram que a região sofreu entre agosto de 1999 e agosto de 2000 o segundo maior processo de devastação da década de 90 – o maior dos últimos cinco anos. Por meio da análise de fotos de satélites, os especialistas concluíram que sumiu do mapa um total de 20.000 quilômetros quadrados de mata. O assustador ritmo de destruição é de um campo de futebol a cada oito segundos. Nos últimos anos, as perdas de nacos da área da maior floresta tropical do planeta ocorriam a uma média anual de 17.000 quilômetros quadrados. Muito longe do ideal, é verdade, mas o número autorizava os especialistas a ter esperança de que a destruição fosse revertida. Agora, o cenário voltou a adquirir contornos catastróficos. Na história recente da Amazônia, só aconteceu uma devastação maior, em 1995, quando a região perdeu um gigantesco pedaço de 29.000 quilômetros quadrados. (...) Janduari Simões A agonia da floresta: 20 000 quilômetros quadrados devastados Fonte: website revista veja – www.veja.com.br O texto acima descreve um problema que se agrava ano a ano: O Desmatamento da Amazônia. Se essa área devastada, 20 000 km2, fosse um quadrado, qual seria o valor de cada um de seus lados? 10) Leia o texto abaixo: Aquecimento Global Definido como Fenômeno climático que estabelece o aumento da temperatura média da superfície terrestre. Só nesse início de século a temperatura do planeta subiu quase 2ºC, mais alta do que na década de 60. As medidas a serem tomadas para conter o avanço do aquecimento global têm sido discutidas constantemente. Alguns cientistas apontam como causa do aumento do aquecimento global o elevado nível de concentração de poluentes antropogênicos na atmosfera. O aquecimento global vem sendo evidenciado através das altas temperaturas e a mudança brusca de temperatura em todo o mundo. Alguns estudos revelam que o aquecimento global é um elemento que agrava a força dos furacões, do derretimento das calotas polares, grandes enchentes, entre outros. Um prédio construído no início do século XX, possui barras de alumínio que ornamentam a sua fachada. Sendo cada barra com 3 m de comprimento, determine o seu atual comprimento, levando em conta o aumento de 2ºC na temperatura ambiente. Dado: Coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio = 12. 10-6 ºC-1. Nível 2 11) (UFRJ) Duas barras metálicas são tais que a diferença entre seus comprimentos, em qualquer temperatura, é igual a 3cm. Sendo os coeficientes de dilatação linear médio 15.10-6 ºC-1 e 20.10-6 ºC-1, determine os comprimentos das barras a 0 ºC. 12) (Fuvest-SP) Considere uma chapa de ferro circular, com um orifício circular concêntrico. À temperatura inicial de 30 ºC, o orifício tem um diâmetro de 1,0 cm. A chapa é então aquecida a 330 ºC. a) Qual a variação do diâmetro do furo, se o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12.10-6 ºC-1? b) A variação do diâmetro do furo depende do diâmetro da chapa? 13) (PUC-SP) Um paralelepípedo a 10 ºC possui dimensões iguais a 10 cm x 20 cm x 30 cm, sendo constituído de um material cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 8.10-6 ºC-1. Qual o acréscimo de volume que ele sofre quando sua temperatura é elevada para 110 ºC? "O ÚNICO LUGAR ONDE O SUCESSO VEM ANTES DO TRABALHO É NO DICIONÁRIO." ALBERT EINSTEIN “O COVARDE NUNCA TENTA, O FRACASSADO NUNCA TERMINA E O VENCEDOR NUNCA DESISTE." NORMAN VICENT PEALE Página - 2 -