COLÉGIO METODISTA IZABELA HENDRIX PROFESSORA: Betty Carvalho Prado DISCIPLINA: Física TIPO DE ATIVIDADE: Trabalho de recuperação – 1ª etapa SÉRIE: 2º ano Ensino Médio VALOR: 6,0 pontos NOME: NOTA: DATA: /05/2013 Prezados alunos, este é seu trabalho de recuperação da 1ª etapa. Não estude apenas por ele. Utilize seu livro didático e as anotações feitas em seu caderno. Procure tirar suas dúvidas para ter sucesso na avaliação. Bom trabalho. Betty 1. No quarto de um estudante há livros sobre uma mesa e um termômetro na parede marca 25 ºC. Qual a temperatura mais provável desses livros? Justifique. 2. Há várias versões fantasiosas sobre a escolha de Fahrenheit para os pontos fixos de sua escala. Segundo uma, ele queria que a temperatura do corpo de sua mulher fosse 100 ºF. Se isso fosse verdade, qual a temperatura do corpo dela em graus Celsius? 3. Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista não deve deixá-lo muito esticado. Por quê? 4. Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa à temperatura de 20o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? 5. Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de trilhos de ferro com 1000 m ao passar de 0o C para 40o C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12.10 -6 oC-1 ? 6. O comprimento de um fio de alumínio é de 30 m, a 20 o C. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60o C e que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é de 24.10-6 oC-1. Calcule o comprimento a final do fio. 7. Uma barra de determinada substância é aquecida de 20 o C para 220 o C. Seu comprimento à temperatura de 20o C é de 5,000 cm e à temperatura de 220 o C é de 5,002 cm. Determine o coeficiente de dilatação linear da substância. 8. Uma chapa de chumbo tem área de 900 cm2 a 10o C. Determine a área de sua superfície a 60o C. O coeficiente de dilatação superficial do chumbo vale 54. 10-6 oC-1. 9. Uma chapa de alumínio, = 48.10-6 oC-1, tem área de 2 m2 a 10o C. Calcule a variação de sua área entre 10o C e 110 o C. 10. Um petroleiro recebe uma carga 107 barris de petróleo no Golfo Pérsico, a uma temperatura de 50 o C. Qual a perda em barris, por efeito de contração térmica, que esta carga apresenta quando á descarregada no Brasil, a uma temperatura de 10 o C? Dado: petróleo = 10 -3 oC-1. 11. Ao ser aquecido de 10 o C para 210 o C, o volume de um corpo sólido aumenta 0,02 cm3. Se o volume do corpo a 10o C era 100 cm3, determine os coeficientes de dilatação volumétrica e linear do material que constitui o corpo. 12. Um gás perfeito está sob pressão de 20 atm, na temperatura de 200 K e apresenta um volume de 40 litros. Se o referido gás tiver sua pressão alterada para 40 atm, na mesma temperatura, qual será o novo volume? 13. Uma barra de metal tem comprimento igual a 10,000 m a uma temperatura de 10,0 °C e comprimento igual a 10,006 m a uma temperatura de 40 °C. Qual é o coeficiente de dilatação linear do metal? 14. Nas ilustrações das figuras, temos uma lâmina bimetálica composta de chumbo e bronze, coladas à temperatura T0, cujos coeficientes médios de dilatação linear são respectivamente α Pb = 2,9×10-5 °C-1 e α bronze = 1,9×10-5 °C-1. Explique por que a lâmina se encurva. 15. Ao aquecermos uma "porca" que está presa ao seu parafuso, supondo que o parafuso não se aqueça, a "porca" irá esmagar o parafuso ou ficar mais livre? Explique. 16. Uma chapa quadrada, feita de um material encontrado no planeta Marte, tem área S 0 = 100,0 cm² a uma temperatura de 100 °C. A uma temperatura de 0,0 °C, qual será a área da chapa em cm²? Considere que o coeficiente de expansão linear do material é α = 2,0 × 10 -3 °C-1. 17. A que temperatura se deveria elevar certa quantidade de um gás ideal, inicialmente a 300K, para que tanto a pressão como o volume se dupliquem? 18. Num bar, dois copos se encaixaram de tal forma que o balconista não consegue retirar um de dentro do outro. Mergulhando o copo de baixo em água quente, os corpos se soltaram. Por quê? 19. Explique por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se você o encher parcialmente com água fervendo. 20. Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista não deve deixá-lo muito esticado. Por quê? 21. Como se pode comprovar a dilatação linear de um sólido? 22. Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa à temperatura de 20 o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? 23. Tendo enchido completamente o tanque de gasolina de seu carro, uma pessoa deixou o automóvel estacionado ao sol. Depois de um certo tempo, verificou que, em virtude da elevação da temperatura, uma certa quantidade de gasolina havia entornado. A) O tanque de gasolina dilatou? B) A quantidade que entornou representa a dilatação real que a gasolina sofreu? 24. Uma chapa de zinco tem área de 8 cm2 a 20oC. Calcule a sua área a 120 o C. Dado: zinco = 52. 10-6 oC-1. 25. Uma chapa de chumbo tem área de 900 cm2 a 10o C. Determine a área de sua superfície a 60o C. O coeficiente de dilatação superficial do chumbo vale 54. 10-6 oC-1. 26. Um petroleiro recebe uma carga 107 barris de petróleo no Golfo Pérsico, a uma temperatura de 50 o C. Qual a perda em barris, por efeito de contração térmica, que esta carga apresenta quando á descarregada no Brasil, a uma temperatura de 10 o C? Dado: petróleo = 10 -3 oC-1. 27. Ao ser aquecido de 10 o C para 210 o C, o volume de um corpo sólido aumenta 0,02 cm3. Se o volume do corpo a 10o C era 100 cm3, determine os coeficientes de dilatação volumétrica e linear do material que constitui o corpo. 28. (Uel 1995) Um recipiente de vidro de capacidade 2,0.102 cm3 está completamente cheio de mercúrio, a 0°C. Os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio são, respectivamente, 4,0.10-5 C°-1 e 1,8.10-4 C°-1. Aquecendo o conjunto a 100°C, o volume de mercúrio que extravasa, em cm3, vale a) 2,8 . 10 -4 b) 2,8 . 10-3 c) 2,8 . 10 -2 d) 2,8 . 10-1 e) 2,8 29. (Ufpr 2007) Um cientista está à procura de um material que tenha um coeficiente de dilatação alto. O objetivo dele é produzir vigas desse material para utilizá-las como suportes para os telhados das casas. Assim, nos dias muito quentes, as vigas dilatar-se-iam bastante, elevando o telhado e permitindo uma certa circulação de ar pela casa, refrescando o ambiente. Nos dias frios, as vigas encolheriam e o telhado abaixaria, não permitindo a circulação de ar. Após algumas experiências, ele obteve um composto com o qual fez uma barra. Em seguida, o cientista mediu o comprimento L da barra em função da temperatura T e obteve o gráfico a seguir. Analisando o gráfico, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear do material produzido pelo cientista vale: a) α = 2 . 10-5 °C-1. b) α = 3 . 10-3 °C-1. c) α = 4 . 10-4 °C-1. d) α = 5 . 10-5 °C-1. e) α = 6 . 10-4 °C-1. 30. (G1 - cps 2007) Um corpo sólido, quando aquecido, sofre alterações em suas dimensões devido à expansão de seus espaços interatômicos. Quando a temperatura desse corpo se eleva, aumenta a agitação atômica e, como consequência, há o aumento da distância média entre os átomos. A esse fenômeno denominamos dilatação térmica. Segundo relatório elaborado por cientistas da ONU sobre o aquecimento global, até o final deste século as temperaturas atmosféricas subirão de 1,8 °C a 4 °C. Isso significa que a maior parte dos corpos sólidos do planeta sofrerá alterações em a) sua massa. b) seu volume. c) seu calor latente. d) seu calor específico. e) sua capacidade térmica. 31. (Pucmg 2007) Um recipiente de vidro está completamente cheio de um determinado líquido. O conjunto é aquecido fazendo com que transborde um pouco desse líquido. A quantidade de líquido transbordado representa a dilatação: a) do líquido, apenas. b) do líquido menos a dilatação do recipiente. c) do recipiente, apenas. d) do recipiente mais a dilatação do líquido. 32. (Ufrrj 2005) Um cilindro de aço, que se encontra em um ambiente cuja temperatura é de 30°C, tem como medida de seu diâmetro 10,00 cm. Levado para outro ambiente cuja temperatura é de 2,7 °C, ele sofre uma contração térmica. Calcule o diâmetro final do cilindro. Considere: coeficiente de dilatação linear do aço α = 11 × 10-6 (°C-1) 33. (Ufmg 2006) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado na figura. À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas a seguir, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe. a) Resfriar apenas o eixo. b) Aquecer apenas o anel. c) Resfriar o eixo e o anel. d) Aquecer o eixo e o anel. 34. (Unicamp 2006) Pares metálicos constituem a base de funcionamento de certos disjuntores elétricos, que são dispositivos usados na proteção de instalações elétricas contra curtos-circuitos. Considere um par metálico formado por uma haste de latão e outra de aço, que, na temperatura ambiente, têm comprimento L = 4,0 cm. A variação do comprimento da haste, ∆L, devida a uma variação de temperatura ∆T, é dada por ∆L = α L ∆T, onde á é o coeficiente de dilatação térmica linear do material. Se a temperatura aumentar de 60 ° C, qual será a diferença entre os novos comprimentos das hastes de aço e de latão? Considere que as hastes não estão presas uma à outra, e que αLat = 1,9 × 10 -5°C-1 e αAço = 1,3 × 10 -5°C-1.