Termodinâmica
Lista 02
1. Uma barra feita com uma liga de alumínio mede 10cm a 20ºC e 10,015 cm no ponto de ebulição
da água. (a) Qual o seu comprimento no ponto de congelamento da água? (b) Qual é a sua
temperatura, se o seu comprimento é de 10,009 cm?
2. Um furo circular em uma placa de alumínio possui diâmetro de 2,725 cm a 12ºC. Qual o
diâmetro do furo quando a temperatura da placa é aumentada até 140ºC? Dado αAl = 23x10-6ºC-1.
3. Um cubo de latão tem aresta de 30 cm. Qual o aumento de sua área superficial, se a
temperatura subir de 20 para 75ºC? Dado: αlatão = 19x10-6ºC-1.
4. Uma barra de aço a 25ºC tem 3 cm de diâmetro. Um anel de latão tem diâmetro interior de
2,992 cm a 25ºC. A que temperatura comum o anel se ajustará exatamente a barra?
5. Uma régua métrica de aço está para ter a sua marcação gravada e deseja-se que os intervalos
de milímetros apresentem uma exatidão de 5x10-5 a uma determinada temperatura. Qual é a variação
máxima da temperatura que pode ocorrer durante a gravação? Dado: αaço = 11x10-6ºC-1
6. O comprimento de um fio de alumínio é de 40 m a 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até
60ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é 24x10-6ºC-1, determine (a) a
dilatação do fio e (b) o comprimento final do fio.
7. Uma placa retangular de alumínio tem área de 40cm² a 0ºC. Calcule a área final da placa a (a)
50ºC e (b) -20ºC.
8. Uma barra de estanho tem a forma de um prisma reto de base 4cm² e comprimento 1m à
temperatura de 68ºF. Determine o comprimento e o volume dessa barra à temperatura de 518ºF.
Considere αestanho = 20x10-6ºC-1.
9. Uma placa de aço tem um furo circular de 2cm² de área a 10ºC. Determine a área do orifício se
a placa for aquecida a 1010ºC, sabendo que o coeficiente de dilatação linear do aço é 11x10-6ºC-1.
10. Uma chapa de alumínio e outra de cobre tem áreas respectivamente iguais a 80cm² e 80,4 cm²
a 0ºC. Sabendo que αAl = 24x10-6ºC-1 e αCu=17x10-6ºC-1, determine a temperatura em que elas terão
áreas iguais.
11. Uma barra de comprimento X a 0ºC é aquecida e tem seu
comprimento l em função do aumento de temperatura dada pelo gráfico
ao lado:
a) Qual o coeficiente de dilatação linear desse material?
b) Qual o comprimento x da barra?
12. Em engenharia civil, é importante levar em conta a dilatação térmica
na construção de prédios, pontos, viadutos, ferrovias etc. Admita que numa estrada de ferro os trilhos sejam
feitos de aço, cujo coeficiente de dilatação linear é α= 11.10-6ºC-¹. O comprimento de um trilho, a 10ºC,
temperatura em que foi assentado, é 30m. Considerando que, num dia particularmente quente, a temperatura
ambiente chegou a 40ºC, a variação de comprimento sofrida por um trilho nesse dia foi?
13. Uma telha de alumínio tem dimensões lineares de 20 cm x 500 cm e seu coeficiente de dilatação
linear é igual a 2,2x10-5 ºC-1. A telha, ao ser exposta ao sol durante o dia, experimenta uma variação de
temperatura de 20 ºC . Qual será a dilatação superficial máxima da chapa, em cm2, durante esse dia?
14. Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O
coeficiente de dilatação do metal da parte superior (A) é o dobro do
coeficiente do metal da parte inferior (B). À temperatura ambiente, a
lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150 ºC, a
lâmina:
a) continuará horizontal.
b) curvará para baixo.
c) curvará para cima.
d) curvará para a direita.
e) curvará para a esquerda
Prof. Dra. Priscila Freitas Lemes