Exercício sobre dilatação volumétrica para o 2º ano do Ensino médio com gabarito

01) Três litros de água, a 30ºC, foram colocados em uma panela de ferro e aquecidos até atingir a temperatura final de 90ºC. Desconsiderando a dilatação sofrida pela panela, calcule o volume da água, após o aquecimento, sabendo que seu coeficiente de dilatação volumétrica é γ = 1,3 . 10-4 ºC-1.   ΔV = 0,0234 L  Vf = 3,0234 L

02) Uma substância, ao ser submetida a uma variação de temperatura de 80ºC, sofreu dilatação, aumentado seu volume em 10L. Calcule o coeficiente de dilatação volumétrica dessa substância. Considere o volume inicial Vi = 500L. γ = = 2,5 . 10-4 ºC-1

03) De quanto é a variação de volume sofrido por uma esfera que teve sua temperatura aumentada em 70°C. Sabe-se que antes de ser aquecida seu volume era de 125 cm³ e que o coeficiente de dilatação linear do corpo é de 20. 10-6 °C-1ΔV = 0,525 cm³

04) Para que um corpo de 820 cm³ de volume sofra uma dilatação de 300 cm³, qual deve ser a variação de temperatura do corpo sabendo que o coeficiente de dilatação linear desse corpo é de 300.10-6 °C-1? ΔT = 406,50 °C

05) Um material de coeficiente de dilatação linear de 150.10-6 °C-1 teve seu volume aumentado em 25 cm³. Qual era o volume inicial do material sabendo que ele sofreu uma variação de temperatura de 120 °C? Vi = 462,96 cm³
06) Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica de um corpo é de 30 -6 °C-1 e que a 25°C possui 50 m³ de volume, determine seu novo volume quando aquecido a 200 °C. ΔV = 0,2625 m³ V = 50,2625 m³

 07) Sabe-se que um corpo contrai quando tem sua temperatura reduzida. Com base nessa informação, um corpo com 350 cm³ de volume a 90 °C é resfriado até atingir 10 °C. Qual será seu novo volume, sendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do corpo é de 30µ °C-1? ΔV = -0,84 cm³ Vf = 79,16 cm³

08) Uma esfera de madeira está flutuando na superfície da água, contida em um recipiente, à temperatura de 2ºC.  Se apenas a água for aquecida até sua temperatura atingir 4ºC:

(A) O volume da água aumentará, diminuirá ou não sofrerá alteração? 

O volume da água irá diminuir (lembrar do comportamento anômalo da água para esta faixa de temperatura).

(B) A densidade da água aumentará, diminuirá ou não sofrerá alteração? 

Como o volume diminuiu, a densidade aumentou (mesma massa ocupando um volume menor representa aumento da densidade).

(C) Então, a parte submersa da esfera aumentará, diminuirá ou não sofrerá alteração?

A parte submersa irá diminuir com o aumento da densidade da água.

10)  O que ocorre com a densidade de um sólido quando sua temperatura aumenta?  Explique. 

Sua densidade em geral diminui.  O aumento da temperatura implica um aumento no volume dos corpos (lembrando que existem algumas exceções, como o caso da água, de 0ºC a 4ºC).  Com o aumento do volume a densidade tende a diminuir, já que a massa da substância não varia.

11 - Um negociante de tecidos possui um "metro" de metal que foi graduado à 20ºC. Suponha que o negociante esteja usando este "metro" em um dia de verão, no qual a temperatura esteja próxima de 40ºC.  Neste dia:

(A) O comprimento do "metro" do negociante é maior ou menor do que 1m?  

É Maior do que um metro

(B) Ao vender uma peça de tecido, medindo o seu comprimento com este metro o comerciante estará tendo lucro ou prejuízo?  Explique.  (A dilatação do tecido é desprezível). 

Ele terá prejuízo

12) À temperatura de 0ºC uma esfera oca de metal passa com certa folga por dentro de um anel metálico e circular. Ao sofrerem uma variação idêntica de temperatura (esfera e anel) a esfera não mais consegue passar pelo anel. Explique por que isso aconteceu. 

O coeficiente de dilatação linear do material da esfera é maior que o coeficiente de dilatação linear do material do anel.  Por isso a esfera dilatou mais que o anel.




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