Dilatação Térmica

Qual das frases abaixo melhor representa o conceito de dilatação térmica?

• O aumento de um corpo por conta de forças que o esticam.

• A deformação de um corpo por conta de sua elasticidade.

• A mudança nas dimensões dos corpos por efeito da mudança de temperatura.

• O derretimento dos corpos por conta da temperatura.

Analise as sentenças abaixo sobre dilatação e contração térmica, definindo se são verdadeiras ou falsas.

(I)                  O que provoca a dilatação térmica é o aumento da agitação das unidades (átomos, íons ou moléculas) que compõem os corpos.

(II)                Todo material submetido a uma redução de temperatura irá sofrer contração, de modo a ter suas dimensões reduzidas.

(III)              O sistema de lâminas bimetálicas se baseia na diferença de dilatação térmica de dois metais distintos, de modo que, quando ocorre um aumento de temperatura, o metal que se dilata mais irá se encurvar sobre o que dilata menos, podendo iniciar ou interromper a passagem de corrente elétrica em um circuito.

(IV)              O pirex tem um coeficiente de dilatação térmico maior que o do vidro, o que faz com que o pirex apresente maior dificuldade para quebrar quando submetido às variações de temperatura.

(V)                  Em uma placa metálica homogênea é feito um corte na forma de círculo. Tanto a placa cortada quanto a peça circular obtida são submetidos a um aquecimento. Ao cessar o aquecimento e tentar encaixar a peça circular novamente na placa, será verificado que o círculo não se encaixa por ter se dilatado mais.

Assinale a opção que indica corretamente a sequência de quais sentenças acima são verdadeiras ou falsas:

• F V V V F

• V F V F V

• V F F V F

• V F V F F

Qual a importância desses espaços (juntas de dilatação) presentes em diversas estruturas?

• Aumentar a dilatação da estrutura para que ela se torne maior.

• Impedir que a estrutura dilate caso a temperatura ambiente varie.

• Diminuir o coeficiente de dilatação do material utilizado nas estruturas.

• Evitar que a estrutura quebre ou deforme caso haja uma dilatação térmica.

Ao ter dificuldade de abrir um pote de vidro, Rafaelle resolveu utilizar os seus conhecimentos de Física para facilitar seu trabalho. Sabendo que o coeficiente de dilatação do metal que compõe a tampa é maior do que o do vidro, ela então resolveu:

• Mergulhar todo o objeto em água quente para afrouxar a tampa.

• Mergulhar todo o objeto em água fria para afrouxar a tampa.

• Não alterar a temperatura do objeto, pois de qualquer forma iria dificultar o seu trabalho.

• Esquentar apenas o vidro, tentando não alterar a temperatura da tampa.

Uma peça de ferro de 20cm de comprimento de determinado aparelho refrigerador pode ser submetida a variações de temperatura entre -15^oC e 35^oC. Sabendo que o coeficiente de dilatação do ferro é de 1,2.10^{-5 o}C^-1, qual variação de comprimento (ΔL) da peça que deve ser esperada ao projetar esse aparelho?

• 12 cm

• 32 cm

• 0,012 cm

• 20,012 cm

Um objeto de material desconhecido que ocupa um volume de 1L à temperatura ambiente (25^oC), foi aquecido até 125^oC e mediu-se então que seu volume final era 1,0027L. Com base nos coeficientes de dilatação listados, determine o material do qual é constituído essa peça.

• Platina

• Ferro

• Chumbo

• Cobre

Com base no gráfico que relaciona o comprimento de corpos feitos de distintos em função das suas temperaturas, determine o coeficiente de dilatação linear α dos materiais A e B.

• α_A= 10.10^-6 / α_B= 20.10^-6

• α_A= 2.10^-5 / α_B= 1.10^-5

• α_A= 20.10^-4 / α_B= 10.10^-4

• α_A= 10.10^-4 / α_B= 5.10^-4

(ENEM 2009 Adaptada) Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 °C. Para revender o líquido aos motoristas, foi instalado um mecanismo na bomba de combustível para aquecer o líquido, de modo que atinja 35°C. O litro de álcool é revendido à R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5 °C e o revende. Considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1 x 10^-3 °C e desprezando o gasto com o aquecimento, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas, estaria entre:

• R$ 500,00 e R$1000,00

• R$1050,00 e R$ 1250,00

• R$ 4000,00 e R$ 5000,00

• R$ 6000,00 e R$6900,00