Dilatação Térmica

A dilatação térmica dos sólidos depende diretamente de três fatores ou grandezas, assinale a opção correta.

• Tamanho inicial, natureza do material e velocidade

• Tamanho inicial, tempo e velocidade

• Tamanho inicial, natureza do material e variação de temperatura

• Tamanho inicial, variação de temperatura e tempo

Uma lâmina bimetálica composta por zinco e aço está fixada em uma parede de forma que a barra de aço permanece virada para cima. O que ocorre quando a lâmina sofre um aumento de temperatura?

Dado: α_ZINCO = 25x10 ^{– 6} °C – ¹ , α_AÇO = 11x10 ^{– 6} °C – ¹

• As duas barras sofrem a mesma dilatação.

• A lâmina bimetálica curva-se para cima.

• A lâmina bimetálica curva-se para baixo.

• A lâmina quebra-se, uma vez que é feita de materiais diferentes.

• Lâminas bimetálicas não podem ser resfriadas.

(ITA) O vidro pirex apresenta maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum porque:

• possui alto coeficiente de rigidez.

• tem baixo coeficiente de dilatação térmica.

• tem alto coeficiente de dilatação térmica.

• tem alto calor específico.

• é mais maleável que o vidro comum.

(UEL-PR) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10^-5 ºC^-1. Os trilhos de uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de:

• 0,40 cm

• 0,44 cm

• 0,46 cm

• 0,48 cm

• 0,53 cm

(Unesp) Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica.

De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é:

• Mergulhar o copo em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo com água a temperatura ambiente.

• Colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo.

• Mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo sem líquido.

• Encher o copo com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente).

• Encher o copo com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água quente (superior à temperatura ambiente).

(Etec) Quem viaja de carro ou de ônibus pode ver, ao longo das estradas, torres de transmissão de energia tais como as da figura.

Olhando mais atentamente, é possível notar que os cabos são colocados arqueados ou, como se diz popularmente, “fazendo barriga”.

A razão dessa disposição é que

• a densidade dos cabos tende a diminuir com o passar dos anos.

• a condução da eletricidade em alta tensão é facilitada desse modo.

• o metal usado na fabricação dos cabos é impossível de ser esticado.

• os cabos, em dias mais frios, podem encolher sem derrubar as torres.

• os ventos fortes não são capazes de fazer os cabos, assim dispostos, balançarem.

(PUC-RS) O piso de concreto de um corredor de ônibus é constituído de secções de 20 m separadas por juntas de dilatação. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do concreto é 12.10^-6 ºC^-1 e que a variação de temperatura no local pode chegar a 50 °C entre o inverno e o verão. Nessas condições, a variação máxima de comprimento, em metros, de uma dessas secções, devido à dilatação térmica, é:

• 1,0.10^-2

• 1,2.10^-2

• 2,4.10^-4

• 4,8.10^-4

• 6,0.10^-4

(Enem PPL) Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito.

A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de:

• dureza

• elasticidade

• dilatação térmica

• compressibilidade

• condutividade elétrica

(UEFS) Quase todas as substâncias, sólidas, líquidas ou gasosas, se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem quando sua temperatura é diminuída, e esse efeito tem muitas implicações na vida diária. Uma tubulação de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear é 1,7.10^-5 ºC^-1, de comprimento igual a 20,5 m, é usada para se obter água quente.

Considerando-se que a temperatura varia de 20 ºC a 40 ºC, conclui-se que a dilatação sofrida pelo tubo, em mm, é igual a:

• 7,43

• 6,97

• 5,75

• 4,86

• 3,49

(Acafe) Uma chapa metálica, com um furo central de diâmetro “d”, é aquecida dentro de um forno. Com o aumento da temperatura, podemos afirmar:

• O furo permanece constante, e a chapa aumenta a sua dimensão.

• O furo diminui enquanto a chapa aumenta a sua dimensão.

• Tanto a chapa quanto o furo permanecem com as mesmas dimensões.

• Tanto o furo quanto a chapa aumentam as suas dimensões.

• O furo diminui enquanto a dimensão da chapa permanece constante.