Num laboratório situado na orla marítima paulista, uma haste de ferro de 50cm de comprimento esta envolta em gelo fundente. Para a realização de um ensaio técnico, esta barra é colocada num recipiente contendo água em ebulição, até atingir o equilíbrio térmico. Considerando o coeficiente de dilatação linear do ferro a= 1,2 x 10^-5 C^-1 . A variação de comprimento sofrida pela haste foi de : ??????
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Para calcular a dilatação linear de um material usamos a formula:
ΔL = L.α.Δθ
Separando as informações dadas no problema:
Gelo fundente tem a temperatura = 0ºC
Ao ser colocada num recipiente em ebulição = 100º C
Temperatura do Equilíbrio térmico = (100+0)/2 = 50ºC
Coeficiente de Dilatação Linear: 1,2.10⁻⁵ C⁻¹
Comprimento da haste = 50 cm
Substituindo os dados na formula, temos:
ΔL = L.α.Δθ = 50 cm . 1,2.10⁻⁵ . (50-0) = 3000.10⁻⁵ cm = 0,03 cm
A variação de comprimento foi de: 0,03 cm
felipemustschall:
Está errado o calculo de equilibrio térmico, não se calcula por média mas sim pela formula -Q=+Q --> -(m.f(Tf-Ti)=(m.c(Tf-Ti)
O correto é considerar o equilíbrio térmico em 100ºc,
com isso a equação fica da seguinte forma: ΔL=Li.a.ΔT
ΔL=50cm.1,2.10⁻⁵.100
ΔL=0,06cm
ΔL=50cm.1,2.10⁻⁵.100
ΔL=0,06cm
Não foi dado o valor de massa da barra de ferro (m), logo, não é possível utilizar a equação do equilíbrio térmico. Por isso, utiliza-se a média, presumindo que as temperaturas se igualaram em 50°C.
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