O transporte de pessoas e mercadorias por via férrea é muito empregado mundialmente, entretanto, deve-ser atentar para países que apresentam invernos com temperaturas muito baixas, pois pode ocasionar o descarrilamento dos mesmos. Este fenômeno pode ser explicado corretamente em:
a) Ocorrerá uma dilatação positiva dos trilhos, o que ocasiona uma aumento da distância entre os mesmos.
b) Os trilhos são contraídos devido à perda de calor para o ambiente muito frio.
c) Ocorrerá um aumento de volume dos trilhos devido à absorção de calor pelos mesmos.
d) Se os trilhos forem considerados, a vizinhança e o ambiente o sistema, os trilhos serão contraídos devido ao trânsito de calor do sistema para a vizinhança.
e) Se os trilhos forem considerados, o sistema e o ambiente a vizinhança, os trilhos serão expandidos devido ao trânsito de calor do sistema para a vizinhança.
Soluções para a tarefa
RESPOSTA CORRETA: ALTERNATIVA B
Inicialmente, vamos esclarecer alguns conceitos fundamentais para este assunto:
Dilatação - aumento do volume por ganho de calor.
Contração - redução do volume por perda de calor.
Quando temos um ambiente frio, os materiais ao nosso redor tendem a contrair, graças à mudança de temperatura. E quando temos um ambiente quente, os materiais ao nosso redor tendem a expandir.
Explicando a situação apresentada:
Segundo o enunciado, temos uma situação de inverno com baixas temperaturas, onde às vezes ocorre o descarrilhamento dos trens. Vale ressaltar, primeiramente, que todos os materiais tem capacidade de dilatação e contração, mas alguns tem capacidade maior que outros, esta capacidade se dá graças ao coeficiente de dilatação, que está intrinscicamente ligado à capacidade de ganhar ou perder calor, como sabemos os metais são ótimos condutores de calor, ganham e perdem calor com muita facilidade, logo, também, têm alto coeficiente de dilatação. Por isso ocorre o processo citado no enunciado.
Resolvendo a questão:
Como expliquei, quando há situações de frio, ocorre o processo de contração, então, de início, vamos eliminar todas as alternativas que indica que houve dilatação - Letras A, C, E eliminadas.
Sobraram apenas as alternativas B e D, vamos analisá-las.
A alternativa B diz que "Os trilhos são contraídos devido à perda de calor para o ambiente muito frio", explicação completa sobre o processo de contração, portanto é a alternativa correta.
Letra D diz que "Se os trilhos forem considerados, a vizinhança e o ambiente o sistema, os trilhos serão contraídos devido ao trânsito de calor do sistema para a vizinhança", essa explicação a torna incorreta porque ela faz uma inversão, na verdade, considerando os trilhos = vizinhança e ambiente = sistema, o calor deveria sair dos trilhos e ir em direção ao ambiente, ou seja, sair da vizinhança e ir em direção ao sistema (indicando perda de calor dos trilhos), portanto, alternativa incorreta.
Resposta:
b) Os trilhos são contraídos devido à perda de calor para o ambiente muito frio.
Explicação: