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WorksheetsDilatação Térmica
Total questions: 18
Worksheet time: 29mins
O espaço deixado na imagem ao lado, tempo por objetivo:
O aumento de comprimento do trilho em um dia muito frio
O aumento de comprimento do trilho em um dia muito quente
A redução de comprimento do trilho em um dia muito frio
A redução de comprimento do trilho em um dia muito quente
Uma lâmina bimetálica é composta por 2 lâminas soldadas: cobre (αCu= 17.10-6 oC-1) e zinco (αZn=30.10-6 oC-1), que tem mesmo comprimento a 0 oC. Assinale a afirmação correta.
A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for diferente de 0 oC.
A lâmina se curvará para cima se a temperatura for menor que 0 oC.
A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for menor que 0 oC.
A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for maior que 0 oC.
É muito comum acontecer, quando copos iguais são empilhados colocando-se um dentro do outro, de 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:
os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente.
no copo interno for despejada água quente, e o copo externo for mergulhado em água bem fria.
os copos emperrados forem mergulhados em água bem fria.
no copo interno for despejada água fria, e o copo externo for mergulhado em água bem quente.
Dilatação térmica é:
a variação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de calor.
a variação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de temperatura.
a variação que ocorre nas dimensões da molécula quando submetida a uma variação de temperatura.
a invariação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de temperatura.
O aumento de temperatura faz com que aumente
a vibração e o distanciamento entre os corpos.
a vibração e a aproximação entre os átomos que constituem um corpo sólido.
a vibração e o distanciamento entre os átomos que constituem um corpo sólido.
o equilíbrio e o distanciamento entre os átomos que constituem um corpo sólido.
A imagem acima mostra a causa do descarrilhamento de um trem, causado pela deformação de seus trilhos. Que característica física pode ter causado essa deformação?
A velocidade do trem.
A temperatura dos trilhos.
A massa do trem.
A gravidade local.
O coeficiente de atrito entre as rodas do trem e os trilhos.
Considerando que cada trilho é formado por diversas barras de metal unidas ponta a ponta, quais mudanças podem ser feitas nas barras para diminuir a probabilidade de ocorrer esse tipo de deformação? Considere cada barra como um elemento puramente linear.
Reduzir a temperatura das barras.
Reduzir o tamanho de cada barra, aumentando o espaço entre elas.
Utilizar um material com um coeficiente de dilatação linear mais baixo.
Aumentar o tamanho de cada barra, reduzindo o espaço entre elas.
Imagine que a região onde foram montados os trilhos da imagem, que possui temperaturas variando entre 20 °C e 40 °C, sofra com uma onda de frio inesperada, reduzindo a temperatura do local a -10 °C. Em um caso como esse, qual deve ser o efeito esperado nas barras que compõe esses trilhos?
A) As barras aumentarão de tamanho, pois a dilatação térmica ocorre desde que exista uma variação na temperatura, independente dela ser positiva ou negativa.
B) As barras se tornarão quebradiças, pois seu comprimento nunca se tornará menor que o comprimento inicial, e qualquer diminuição da temperatura a partir desse ponto afetará a estrutura molecular delas.
C) As barras terão uma variação de comprimento negativa, diminuindo seu tamanho proporcionalmente a variação de temperatura sofrida.
D) As barras se tornarão mais maleáveis, pois seu comprimento nunca se tornará menor que o comprimento inicial, e qualquer diminuição da temperatura a partir desse ponto causará uma mudança de estado físico nelas.
De acordo com as dilatações térmica dos sólidos combine as respostas:
Dilatação Térmica Linear
1 dimensão variação do comprimento
Dilatação Térmica Superficial
2 dimensões variação da área
Dilatação Térmica Volumétrica
3 dimensões variação do volume
Um engenheiro precisa encaixar um anel de metal em uma peça cilíndrica de um maquinário. O anel, em sua temperatura ambiente, é ligeiramente menor do que a peça, impossibilitando o encaixe direto. Para resolver esse problema, o engenheiro decide utilizar o conceito de dilatação térmica. Qual das seguintes opções descreve corretamente o processo para encaixar e depois fixar o anel na peça?
a) Resfriar o anel e depois resfriá-lo novamente
b) Aquecer o anel e depois resfriá-lo
c) Aquecer a peça e depois resfriá-la
d) Resfriar tanto o anel quanto a peça
Por que é importante considerar a dilatação térmica em projetos de engenharia?
Porque a dilatação térmica não tem efeito significativo em estruturas.
Porque a dilatação térmica pode causar deformações e falhas em materiais e estruturas.
Porque a dilatação térmica só afeta objetos muito grandes.
Porque a dilatação térmica é um fenômeno puramente teórico e não tem aplicação prática.
De 0° até 4°C, o volume da água
AUMENTA
DIMINUI
FICA CONSTANTE
As lâminas são aquecidas. Qual metal tem MENOR coeficiente de dilatação?
Metal A
Metal B
Os metais possuem o mesmo coeficiente
O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) é, aproximadamente, duas vezes o coef iciente de dilatação térmica do ferro (Fe). A f igura mostra duas peças em que um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. À temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis.
Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que:
apenas o disco de Al se soltará do anel de Fe.
apenas o disco de Fe se soltará do anel de Al.
os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.
os discos não se soltarão dos anéis.
A figura ilustra uma peça de metal com um orifício de diâmetro d1 e um pino de diâmetro d2 ligeiramente maior que o orifício d1, quando à mesma temperatura. Para introduzir o pino no orifício, pode-se:
aquecer ambos: o orifício e o pino.
resfriar o pino e aquecer o orifício.
aquecer o pino e resfriar o orifício.
resfriar o orifício.
resfriar ambos: o orifício e o pino.
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.
A dilatação da água é diferente da dilatação da maioria das substâncias. Para analisar esse comportamento, imagine que certa quantidade de água a 0 ºC seja colocada em um recipiente que praticamente não sofre dilatação. Aumentando a temperatura, o nível do líquido desce até a temperatura atingir 4 ºC. A partir daí, se o aquecimento continua, o nível do líquido passa a elevar-se. A conclusão que se pode tirar desse efeito é a de que, no aquecimento de 0 ºC a 4 ºC, a água sofre contração. No aquecimento acima de 4 ºC, ocorre dilatação. Esse comportamento da água é conhecido como “dilatação anômala da água” e é essencial para preservar a vida de animais aquáticos que vivem em locais de inverno rigoroso, já que lagos e rios têm a sua superfície congelada, mas mantêm o estado líquido em suas regiões mais profundas.
No intervalo de temperatura (de 0 ºC a 4 ºC) onde ocorre a dilatação anômala da água, podemos afirmar que
a massa da água diminui.
a massa da água aumenta.
a densidade da água diminui.
a densidade da água aumenta.
