Física, perguntado por mat456, 11 meses atrás

Em um laboratório de física é proposta uma experiência onde os alunos deverão construir um termômetro, o qual deverá ser constituído de um bulbo, um tubo muito fino e uniforme, ambos de vidro, além de álcool colorido.

 O bulbo tem capacidade de 2,0 cm3  o tubo tem área de secção transversal de 1,0.10-2cm2  e comprimento de 25 cm. 

No momento da experiência, a temperatura no laboratório é 30ºC  e o bulbo é totalmente preenchido com álcool até a base do tubo. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação do álcool é 11.10-4 ºC-1 e que o coeficiente de dilatação do vidro utilizado é desprezível comparado ao do álcool, a altura h, em cm,  atingida pelo líquido no tubo, quando o termômetro for utilizado em um experimento a 80 ºC é

Soluções para a tarefa

Respondido por alannabeatriz121
10

porque no vo foi usado 2,0 e não 25?

Respondido por brunobattep7jhmu
109

A resposta é 11,0 cm

Recomendo que você leia toda a resposta antes de tentar fazer a questão!!

Observações importantes sobre a questão:

1) Note que o álcool foi colocado apenas no bulbo;

2) note também que no enunciado diz que o tubo é fino, logo espera-se que ocorra uma pequena variação do volume do bulbo;

Resolução:

Usa-se a fórmula geral da dilatação dos líquidos, que é:

∆V = Vi . Y . ∆T

∆V: variação total de volume

Vi: volume inicial

Y: coeficiente de dilatação volumétrica real

∆T: variação da temperatura

Dados extraídos do enunciado:

Vi = 2 cm³

Y = 1,0x10^-4 ºC^-1

( [ºC^-1] é apenas a unidade, não precisa se preocupar por hora)

∆T = 80 - 30 = 50 ºC

∆V = é o que queremos

Logo:

∆V = Vi . Y . ∆T

∆V = 2 . 11x10^-4 . 50

∆V = 0.11 cm³ (este aqui é a variação do volume do bulbo = ∆Vb)

Reserve esse resultado por enquanto.

Até agora encontramos quanto variou o volume do bulbo em cm³, agora é necessário que saibamos o volume total do tubo para que possamos comparar a variação do volume do bulbo com a altura.

Para isso vamos realizar o cálculo do volume de um cilindro, que se dá por:

Vt = ∅ . h

Vt: Volume do tubo

: Área da sessão transversal do tubo.

(Imagine um cilindro ou um tubo marrom claro para água, facilmente encontrado em lojas de material de construção, agora corte ele e se você olhar de frente, você estará olhando para a sua sessão transversal, também conhecida como secção transversal).

h: altura do tubo

Logo, teremos:

Vt = ∅ . h

(a altura está no enunciado)

Vt = 1x10^-2 cm² . 25

Vt = 0,25 cm³ (volume do tubo)

Depois disso, com uma simples regra de 3 é possível saber quanto a variação do volume corresponde à altura do tubo:

Então temos que:

0,25 cm³ — 25cm

0,11 cm³ — x (altura que corresponde a variação)

0,25x = 0,11 . 25

x = 2,75 / 0,25

x= 11,0 cm

Espero ter ajudado!!

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