Revisão - Dilatação
Autor: Prof. Davi Oliveira | Publicado: 2015-04-02T20:11:00-03:00



Forte abraço e bons estudos.




1°)
Uma rampa
para saltos de asa-delta é construída de acordo com o esquema que se segue. A
pilastra de sustentação II tem, a 0°C, comprimento três vezes maior do que a I.
Os coeficientes de dilatação de I e II são, respectivamente, α1&nbsp;e
α2.





Para que a rampa mantenha a mesma inclinação a
qualquer temperatura, é necessário que a relação entre α1&nbsp;e α2‚
seja:










a) α1&nbsp;= α2

b) α1&nbsp;= 2 α2

c) α1&nbsp;= 3 α2

d) α2&nbsp;= 3 α1



e) α2&nbsp;= 2 α1














































2°) (Vunesp) A lâmina bimetálica da figura abaixo
é feita de cobre (<!--[if gte msEquation 12]><i style='mso-bidi-font-style:
 normal'>α <![endif]--><!--[if !msEquation]-->&nbsp;α&nbsp;= 1,4.10-5 ºC-1) e de alumínio
(α&nbsp;= 2,4.10-5 ºC-1). Uma das
partes não pode deslizar sobre a outra e o sistema está engastado numa parede.&nbsp;









Se na temperatura ambiente (27 ºC) ela é
horizontal, a afirmativa correta sobre o comportamento da lâmina (α&nbsp;é o coeficiente
de dilatação linear) é:








a) Sempre se curva para baixo
quando muda a temperatura.
b) Sempre se curva para cima
quando muda a temperatura.




c) Curva-se para baixo se θ &gt;
27 ºC e para cima de θ &lt; 27 ºC.




d) Curva-se para cima se θ &gt;
27 ºC e para baixo se θ &lt; 27 ºC.




e) Somente se curva se &nbsp;θ &gt; 27 ºC.&nbsp;




<!--[if gte msEquation 12]><span
    style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
    font-family:"Cambria Math","serif";mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
    mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
    mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
    color:red;font-style:italic;mso-bidi-font-style:normal'><i
    style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;
    line-height:115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:
    "Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:
    "Times New Roman";color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:
    EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>L<i
    style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;
    line-height:115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:
    "Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:
    "Times New Roman";color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:
    EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>02<i
  style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
  115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:"Times New Roman";
  mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
  color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:
  AR-SA'>=3<![endif]--><!--[if !msEquation]-->
 
 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 
 
 

 
<!--[endif]--><!--[if gte msEquation 12]><span
    style='font-size:12.0pt;mso-ansi-font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;
    font-family:"Cambria Math","serif";mso-ascii-font-family:"Cambria Math";
    mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
    mso-hansi-font-family:"Cambria Math";mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
    color:red;font-style:italic;mso-bidi-font-style:normal'><i
    style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;
    line-height:115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:
    "Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:
    "Times New Roman";color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:
    EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>L<i
    style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;
    line-height:115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:
    "Times New Roman";mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:
    "Times New Roman";color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:
    EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>02<i
  style='mso-bidi-font-style:normal'><span style='font-size:12.0pt;line-height:
  115%;font-family:"Cambria Math","serif";mso-fareast-font-family:"Times New Roman";
  mso-fareast-theme-font:minor-fareast;mso-bidi-font-family:"Times New Roman";
  color:red;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:
  AR-SA'>=3<![endif]--><!--[if !msEquation]-->
 
 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 
 
 

 
<!--[endif]-->

Resolução:



Quando a temperatura aumenta (θ &gt; 27 ºC) o alumínio se
dilata mais e ela se curva para cima e quando a temperatura diminui (θ &lt; 27
ºC) o alumínio se dilata menos e ela se curva para baixo

R: Letra D.



3°) (Mackenzie-SP) O gráfico abaixo nos permite
acompanhar o comprimento de uma haste metálica em função de sua temperatura. O
coeficiente de dilatação linear do material que constitui essa haste vale:









a) 2.10-5 ºC-1.

b) 4.10-5 ºC-1.

c) 5.10-5 ºC-1.

d) 6.10-5 ºC-1.



e) 7.10-5 ºC-1. 





































4°)
(UFF-RJ) O gráfico mostra como varia o comprimento L de uma barra metálica em
função da temperatura (θ).
Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica do metal é:










a) 2,0.10-5 °C-1.



b) 6,0.10-5&nbsp;°C-1.



c) 4,0.10-5&nbsp;°C-1.



d) 8,0.10-5&nbsp;°C-1.





e) 10,0.10-5&nbsp;°C-1.&nbsp;






























5°) (Olimpíada Paulista de Física) É muito comum
acontecer de, quando copos iguais são empilhados, colocando-se um dentro do
outro, dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los.
Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível
retirar um copo de dentro do outro se:







a) os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente.

b) no copo interno for despejada
água quente e o copo externo for mergulhado em água bem fria.

c) os copos emperrados forem
mergulhados em água bem fria.


d) no copo interno for despejada água
fria e o copo externo for mergulhado em água bem quente.



e) não é possível separar os dois
copos emperrados considerando o efeito de dilatação térmica. 






Gabarito: Letra D.



6°) (ITA) O coeficiente médio
de dilatação térmica linear do aço é 1,2.10-5&nbsp;°C-1.
Usando trilhos de aço de 8,0m de comprimento, um engenheiro construiu uma
ferrovia deixando um espaço de 0,50cm entre os trilhos, quando a temperatura
era de 28°C. Num dia de sol forte, os trilhos soltaram-se dos dormentes. Qual
dos valores abaixo corresponde à mínima temperatura que deve ter sido atingida
pelos trilhos?



a) 100°C

b) 60°C

c) 80°C

d) 50°C
e) 90°C

















































7°) (UFES) Um tanque
cilíndrico contém um certo volume V0 de líquido à temperatura T0.
Ao aquecermos o conjunto até uma temperatura Tf, podemos afirmar
que:



a) a altura do líquido
sobe;

b) a altura do líquido
permanece a mesma;

c) a altura do líquido
diminui;

d) a variação da altura
do líquido depende dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do
líquido;

e) a variação da altura
do líquido depende somente do seu coeficiente de dilatação.



Gabarito: Letra E.



8°) Um recipiente de
vidro, cujas paredes são finas, contém glicerina. O conjunto se encontra a
30°C. O coeficiente de dilatação linear do vidro é&nbsp;27.10-6 °C-1 &nbsp;e o coeficiente de dilatação volumétrica da
glicerina é&nbsp;5,0.10-4 °C-1.
Se a temperatura do conjunto se elevar para 70°C, pode-se afirmar que o nível
da glicerina no recipiente:



a) baixa, porque a
glicerina sofre um aumento de volume menor que o aumento na capacidade do
recipiente;

b) se eleva, porque a
glicerina aumenta de volume e a capacidade do recipiente diminui de volume;

c) se eleva, porque
apenas a glicerina aumenta de volume;

d) se eleva, apesar da
capacidade do recipiente aumentar;

e) permanece
inalterado, pois a capacidade do recipiente aumenta tanto quanto o volume de
glicerina.





Gabarito: Letra D.



9°) (UFGO) Das
afirmações:

<!--[if !supportLists]-->I)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->A
elevação de temperatura acarreta um aumento na distância média entre o átomos
de um sólido. Por isso, o sólido se dilata.

<!--[if !supportLists]-->II)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Os
ventos são causados pela variação da densidade do ar em camadas diferentemente
aquecidas.

<!--[if !supportLists]-->III)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Quando
aquecemos um anel ou, de um modo geral, uma placa que apresenta um orifício,
verifica-se que, com a dilatação da placa, o orifício também tem suas dimensões
aumentadas, dilatando-se como se o orifício fosse feito do mesmo material da
placa.

<!--[if !supportLists]-->IV)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Quando
a temperatura da água é aumentada entre 0°C a 4°C, o seu volume permanece
constante. Fazendo-se sua temperatura crescer acima de 4°C, ela se dilata
normalmente.

Podemos afirmar que:



a) Somente I e II são
corretas.

b) Somente II e III são
corretas.

c) Somente I, II e III
são corretas.

d) Somente II, III e IV
são corretas.

e) Todas são corretas.





Gabarito: Letra C.



10°) (PUC) Nos países
de inverno rigoroso, verifica-se o congelamento apenas da superfície dos lagos
dos rios. A água não se congela completamente porque:



a) o máximo de
densidade da água verifica-se perto de 4°C e o gelo, razoável isolante térmico,
é menos denso que a água;

b) o ar se esfria antes
da água, congelando-se primeiro a superfície dos líquidos em contato com o
referido ar e, daí, propagando-se o congelamento em profundidade;

c) a água em movimento
dificilmente se congela;

d) a água se comporta
como a maioria dos líquidos em relação às variações de temperatura;

e) n.d.a.



Gabarito: Letra A.



11°) (PUC) Um
recipiente contém certa massa inicial de água na temperatura inicial de 2°C, na
pressão normal; quando é aquecido, sofre uma variação de temperatura de 3°C.
Pode-se afirmar que, nesse caso, o volume da água:



a) diminui e depois
aumenta;

b) aumenta e depois
diminui;

c) diminui;

d) aumenta;

e) permanece constante.



Gabarito: Letra A.





12°) O dono de um posto
de gasolina recebeu 4.000L de combustível por volta das 12 horas, quando a
temperatura era de 30°C. Ao cair da tarde, uma massa polar vinda do Sul baixou
a temperatura para 10°C e permaneceu até que toda a gasolina fosse totalmente
vendida. Considerando o preço do litro da gasolina R$ 2.19, qual foi o
prejuízo, que o dono do posto sofreu?

Dados: coeficiente de
dilatação do combustível é de 1,0.10-3&nbsp;°C-1.



a) R$ 8,76

b) R$ 175,20

c) R$ 87,60

d) R$ 306,60



e) R$ 131,40























13°) (UFF) O dono de um
posto de gasolina consulta uma tabela de coeficientes de dilatação volumétrica,
obtendo para o coeficiente de dilatação do álcool 10-3 °C-1.
Assim, ele verifica que se comprar 14.000L do combustível em um dia em que a
temperatura é de 20°C e revendê-los num dia mais quente, em que essa
temperatura seja de 30°C, estará ganhando:




a) 1,4 . 102
L

b) 1,4 . 103 L

c) 5,2 . 104 L

d) 1,5 . 105 L
e) 5,2 . 106 L






























14°) (CESESP) O tanque
de gasolina de um carro, com capacidade para 60 litros, é completamente cheio a
10°C, e o carro é deixado num estacionamento onde a temperatura é de 30°C.
Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina igual a 1,1.10-3°C-1,
e considerando desprezível a variação de volume do tanque, a quantidade de
gasolina derramada é, em litros:



a) 1,32

b) 1,64

c) 0,65

d) 3,45



e) 0,58





























15°) (UNEB) Um
recipiente de vidro de capacidade 500 cm³ está cheio de um líquido a 10°C. Sendo o coeficiente de dilatação
linear do vidro 6. 10-5°C-1 e o coeficiente de dilatação
volumétrica do líquido 4. 10-4°C-1, o volume do líquido,
em centímetros cúbicos, que transborda, quando a temperatura aumenta para 70°C,
é:



a) 6,6 

b) 5,8 

c) 4,3

d) 3,7



e) 2,5









16°) (UFPA) Um
recipiente de vidro encontra-se completamente cheio de um líquido a 0°C. Quando
se aquece o conjunto até 80°C, o volume do líquido que transborda corresponde a 4% do volume que o líquido possuía a 0°C. Sabendo
que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é 27.10-6°C-1,
o coeficiente de dilatação real do líquido vale:



a) 27. 10-7&nbsp;°C-1

b) 127. 10-6&nbsp;°C-1

c) 473. 10-6&nbsp;°C-1

d) 500. 10-6&nbsp;°C-1



e) 527. 10-6&nbsp;°C-1




















































17°) (ITA) Um pequeno
tanque, completamente preenchido com 20,0L de gasolina a 0°F, é logo a seguir
transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70°F. Sendo gama γ = 0,0012°C-1
o coeficiente de expansão volumétrica da gasolina, a alternativa que melhor
expressa o volume de gasolina que vazará em consequência do seu aquecimento até
a temperatura da garagem é:



a) 0,0507L

b) 0,93L

c) 1,68L

d) 5,07L
e) 0,17L





























18°) (ITA) Um bulbo de
vidro cujo coeficiente de dilatação linear é 3.10-6°C-1
está ligado a um capilar do mesmo material.
À temperatura de -10,0°C a área da
secção do capilar é 3,0. 10-4cm² e todo o mercúrio, cujo coeficiente
de dilatação volumétrico é 180. 10-6°C-1, ocupa o volume
total do bulbo, que a esta temperatura é 0,500cm³. O comprimento da coluna de
mercúrio a 90,0°C será:



a) 270mm

b) 257mm

c) 285mm

d) 300mm
e) 540mm





















































19°) (UFRRJ) Pela
manhã, com temperatura de 10°C, João encheu completamente o tanque de seu carro
com gasolina e pagou R$33,00. Logo após o abastecimento deixou o carro no mesmo
local, só voltando para busca-lo mais tarde, quando a temperatura atingiu a
marca de 30°C.

Sabendo-se que o
combustível extravasou, que o tanque não dilatou e que a gasolina custou R$1,10
o litro, quanto João perdeu dinheiro?




Dado: coeficiente de
dilatação térmica de gasolina igual a 1,1.10-3°C-1.


































































20°) O motorista
abasteceu o carro às 7 horas da manhã, quando a temperatura ambiente era de 15°C,
e o deixou estacionado por 5 horas, no próprio posto. O carro permaneceu
completamente fechado, com o motor desligado e com as duas lâmpadas internas
acesas. Ao final do período de estacionamento, a temperatura ambiente era de 40°C.
Considere as temperaturas no interior do carro e no tanque de gasolina sempre
iguais à temperatura ambiente.



Ao estacionar o
carro, a gasolina ocupava uma certa fração f do volume total do tanque de
combustível, feito de aço. Estabeleça o valor máximo de f para o qual a
gasolina não transborde quando a temperatura atinge os 40ºC.




Dados:
coeficiente de expansão volumétrica da gasolina = 9,0.10-4°C-1,
e coeficiente de expansão volumétrica do aço = 1,0.10-5°C-1.



Resolução:





O volume final da gasolina e do tanque são: