O tanque de expansão térmica é uma tecnologia recente que tem por objetivo proteger caldeiras de aquecimento de água. Quando a temperatura da caldeira se eleva, a água se expande e pode romper a caldeira. Para que isso não ocorra, a água passa para o tanque de expansão térmica através de uma válvula; o tanque dispõe de um diafragma elástico que permite a volta da água para a caldeira.
Suponha que você queira proteger uma caldeira de volume 500 L, destinada a aquecer a água de 20 ºC a 80 ºC; que, entre essas temperaturas, pode-se adotar para o coeficiente de dilatação volumétrica da água o valor médio de 4,4 · 10–4 ºC–1e considere desprezíveis a dilatação da caldeira e do tanque. Sabendo que o preço de um tanque de expansão térmica para essa finalidade é diretamente proporcional ao seu volume, assinale, das opções fornecidas, qual deve ser o volume do tanque que pode proporcionar a melhor relação custo-benefício
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Resposta: no gabarito 16 litros.
Explicação: Por ser um dilatação volumétrica, utilizaremos a seguinte fórmula
deltaV = Vo * γ * deltaΘ
DeltaV= variação de temperatura (é o que queremos saber)
Vo = temperatura inicial (500 litros)
γ = coeficiente de dilatação volumétrica (4,4 * 10^-4)
DeltaΘ= variação de temperatura (80-20= 60)
substituindo na fórmula, temos:
DeltaV = 500 * 4,4*10^-4 * 60
= 30000 * 4,4 * 10^-4
DeltaV = 132 * 10^-1 L OU 13,2L
No exercício ele pergunta o valor mais econômico: para cumprirmos esse volume, seria preciso 16 litros.
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d) 16 L.
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