preciso de ajuda, estou sem tempo.
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Soluções para a tarefa
1. Sobre a dilatação térmica dos sólidos, temos que as afirmações são:
a) Falsa. A dilatação linear que ocorre em uma barra de alumínio com 1 metro (100 cm), nessa variação de temperatura é:
ΔL = L₀ ⋅ α ⋅ ΔT
ΔL = 100 ⋅ 2,3 ⋅ 10⁻⁵ ⋅ 100
ΔL = 0,23 cm (e não 23 cm como afirma a sentença)
b) Falsa. O coeficiente de dilatação linear de fato é uma característica própria de cada substância. No entanto, ele não é uma grandeza adimensional como afirma a sentença.
c) Verdadeira. As duas barras homogêneas com o mesmo coeficiente de dilatação e comprimento inicial e são submetidas a variações de temperatura iguais. Como consequência, elas sofrerão dilatações idênticas.
d) Falsa. Para a barra retornar ao seu comprimento inicial é necessário que a mesma seja resfriada até a temperatura em que ela estava antes da expansão (temperatura inicial).
2. Dado o coeficiente linear do latão, as afirmações são:
a) Verdadeira. A cada aumento de 1° C é acrescentada ao comprimento uma unidade de coeficiente de dilatação linear, de acordo com:
ΔL = L₀ ⋅ α ⋅ ΔT
ΔL = 1 ⋅ 2 ⋅ 10⁻⁵ ⋅ 1
ΔL = 0,00002 m
b) Falsa. Para uma variação de 10° C na barra de latão de 1 m de comprimento, ocorrerá uma variação no comprimento de 0,0002 m. Dessa forma, a barra de latão terá 1,0002 m.
c) Falsa. A variação que ocorre na dimensão linear de cada barra é proporcional à sua dimensão inicial.
d) Falsa. Apesar de a igual variação de temperatura em barras idênticas resultar em igual variação de comprimento, o coeficiente de dilatação de um mesmo material se altera em função da temperatura.
3. Com a lâmina bimetálica de latão e aço, podemos prever que:
a) Como o coeficiente de dilatação linear do latão é maior do que o do aço, quando a lâmina bimetálica for submetida a um aumento de temperatura, a face de latão da lâmina apresentará um comprimento final maior do que a face de aço da lâmina. A ilustração encontra-se em anexo.
b) Considerando uma diminuição de temperatura da lâmina, o comprimento final do latão será menor do que o comprimento final do aço. A ilustração encontra-se em anexo.
5. A contração sofrida pela massa de combustível será de:
ΔVreal = V₀ ⋅ γ ⋅ ΔT
ΔVreal = 15000 ⋅ 1,1 ⋅ 10⁻³ ⋅ (10 − 30)
ΔVreal = −330 L
(obs: o sinal negativo indica que o volume da gasolina diminuiu, ou seja, ocorreu contração).
6. O gelo se forma de cima para baixo quando a água é colocada em um recipiente no congelador, pois a dilatação da água ocorre de forma irregular. Até 4° C, a água da superfície se resfria e troca de lugar com a água do fundo, ou seja, a água circula devido a formação das correntes de convecção.
Quando a água da superfície atinge entre 0° C a 4° C, ocorre um aumento no volume, o que resulta na diminuição da densidade. Nesse momento, devido à água da parte inferior ser mais densa que a da parte superior, a água da superfície não consegue descer, permanecendo ali até congelar a 0 °C, o que forma uma camada de gelo superficial.
7. A dilatação real do líquido é dada por:
ΔVreal = ΔVap. + ΔVrec.
ΔVreal = 600 ⋅ γreal ⋅ 100 =
Paramos por aqui e precisamos primeiro calcular o valor de γreal:
γreal = 12 + 600 ⋅ 27 ⋅ 10⁻⁶ ⋅ 100
γreal = 2,27 ⋅ 10⁻⁴ °C⁻¹
Retornando ao cálculo do volume final real do líquido ao final do aquecimento (até 120° C), temos que:
ΔVreal = V₀ ⋅ γreal ⋅ ΔT
ΔVreal = 600 ⋅ γreal ⋅ 100 =
V − 600 = 600 ⋅ 2,27 ⋅ 10⁻⁴ ⋅ 100
V = 613,62 L
Espero ter ajudado!