Lista extra sobre dilatao trmica

Lista extra de exerccios sobre dilatao trmica

1 - Como podemos explicar a dilatao dos corpos ao serem aquecidos ?

2 - Responda os itens abaixo:

a) Escreva a expresso matemtica que nos permite calcular a dilatao linear de um slido. Explique o significado de cada um dos smbolos que aparecem nesta expresso.

b) Escreva a expresso matemtica que nos permite calcular a dilatao superficial de um corpo. Explique o significado de cada um dos smbolos que aparecem nesta expresso.

c) Escreva a expresso matemtica que nos permite calcular a dilatao volumtrica de um corpo. Explique o significado de cada um dos smbolos que aparecem nesta expresso. 3 - Que fatores influenciam na dilatao que um corpo ir sofrer ?

4 - Conhecendo-se o coeficiente de dilatao linear de um slido como procedemos para determinar o seu coeficiente de dilatao superficial e volumtrico ?

5 - Duas barras, A e B, de mesmo comprimento inicial, sofrem a mesma elevao de temperatura. As dilataes destas barras podero ser diferentes ? Explique.

6 - Duas barras, A e B, de mesmo material, sofrem a mesma elevao de temperatura. As dilataes destas barras podero ser diferentes ? Explique.

7 - O coeficiente de dilatao superficial do ferro 24 x 10-6 C-1. Calcule o seu coeficiente de dilatao volumtrica.

8 - Uma lmina bimetlica construda soldando-se uma lmina de cobre de coeficiente de dilatao linear 17 x 10-6 C-1 a uma de zinco, cujo coeficiente de dilatao linear 25 x 10-6 C-1. Na temperatura ambiente (25C) a lmina est reta e na horizontal, como mostra a figura ao lado. Explique o que acontece com a lmina quando a temperatura aumentar para 60C e depois explique o que acontece quando a temperatura baixar para 8C.

9 - Um fio metlico tem comprimento de 100m, a 0C. Sabendo que este fio constitudo por um material com coeficiente de dilatao trmica linear 17 x 10-6 C-1, determine:

a) A variao no comprimento do fio quando este aquecido at 10C.

b) O comprimento final do fio na temperatura de 10C.

10 - Uma placa retangular mede 10cm por 20cm temperatura de 0C. O coeficiente de dilatao linear do material que constitui a placa vale 20 x 10-6 C-1. Determine:

a) A rea da placa a 0C;

b) A variao da rea da placa quando a temperatura sobe para 50C;

c) A rea da chapa temperatura de 50C;

d) A porcentagem de aumento na rea da chapa.

11 - Uma esfera de madeira est flutuando na superfcie da gua, contida em um recipiente, temperatura de 2C. Se apenas a gua for aquecida at sua temperatura atingir 4C:

a) O volume da gua aumentar, diminuir ou no sofrer alterao ?

b) A densidade da gua aumentar, diminuir ou no sofrer alterao ?

c) Ento, a parte submersa da esfera aumentar, diminuir ou no sofrer alterao ?12 - Responda todos os itens do exerccio anterior supondo que a temperatura da gua mude agora de 4C para 20C.

13 - O que ocorre com a densidade de um slido quando sua temperatura aumenta ? Explique.

14 - Um negociante de tecidos possui um "metro" de metal que foi graduado 20C. Suponha que o negociante esteja usando este "metro" em um dia de vero, no qual a temperatura esteja prxima de 40C. Neste dia:

a) O comprimento do "metro" do negociante maior ou menor do que 1m ?

b) Ao vender uma pea de tecido, medindo o seu comprimento com este metro o comerciante estar tendo lucro ou prejuzo ? Explique. (A dilatao do tecido desprezvel).

15 - O grfico ao lado nos mostra como varia o comprimento de uma barra metlica em funo da sua temperatura.

a) Qual o coeficiente de dilatao linear do material que constitui a barra ?

b) Se uma barra constituda por este material tiver 200m de comprimento a 10C, determine seu comprimento final quando ela for aquecida a 110C.

16 - Um paraleleppedo, a 30C, tem dimenses 10cm x 20cm x 40cm e constitudo por um material cujo coeficiente de dilatao linear vale 5 x 10-6 C-1. Determine o acrscimo de volume, em cm3, sofrido pelo paraleleppedo quando este aquecido at 130C.

17 - Uma chapa de zinco, de forma retangular, tem 60cm de comprimento e 40cm de largura temperatura de 20C. Supondo que a chapa foi aquecida at 120C, e que o coeficiente de dilatao linear do zinco vale 25 x 10-6 C-1 , calcule:

a) A dilatao no comprimento da chapa.

b) A dilatao na largura da chapa.

c) A rea da chapa a 20C.

d) A rea da chapa a 120C.

e) O valor do coeficiente de dilatao superficial da chapa.

f) O aumento na rea da chapa usando o valor de obtido no item anterior.

18 - Voc convidado a projetar uma ponte metlica, cujo comprimento ser de 2 km. Considerando os efeitos de contrao de expanso trmica para temperatura no intervalo de -40C e 40C e o coeficiente de dilatao linear do metal, que 12 x 10-6 C-1, qual a mxima variao esperada no comprimento da ponte ?

19 - temperatura de 0C uma esfera oca de metal passa com certa folga por dentro de um anel metlico e circular. Ao sofrerem uma variao idntica de temperatura (esfera e anel) a esfera no mais consegue passar pelo anel. Explique por que isso aconteceu.

20 - A variao do comprimento de um fio de ao em funo da temperatura mostrado no grfico ao lado. Calcule o coeficiente de dilatao linear do ao.

21 - Um orifcio numa panela de ferro, a 0C, tem 5cm2 de rea. Se o coeficiente de dilatao linear do ferro de 1,2 x 10-5 C-1 calcule a rea deste orifcio quando a temperatura chegar a 300C.

22 - O grfico ao lado nos mostra como varia o comprimento de uma barra metlica em funo da sua temperatura. Uma panela feita com o mesmo material da barra tem uma capacidade de 1000 ml, a 0C. Calcule a capacidade desta panela a 100C.

23 - Um slido homogneo apresenta , a 5C, um volume igual a 4 cm3. Aquecido at 505C, seu volume aumenta de 0,06 cm3. Qual o coeficiente de dilatao linear do material deste slido ?

24 - O dono de um posto de gasolina consulta uma tabela de coeficientes de dilatao volumtrica, obtendo para o coeficiente de dilatao volumtrica do lcool o valor de 10-3 C-1. Calcule quantos litros ele estar ganhando se comprar 14 000 litros do combustvel em uma dia em que a temperatura de 20C e revende-lo num dia mais quente, em que esta temperatura seja de 30C.