Um recipiente de 200 cm³ de capacidade, feito de um material de coeficiente de
dilatação linear de 30. 10-6 °C-1 contém 180 cm³ de um líquido de dilatação cúbica
de 1000. 10-6 °C-1. A temperatura do sistema é de 20 °C. A temperatura limite de
aquecimento do líquido sem que haja transbordamento é, em °C, de
answer 143 graus
resolução pfvr
Soluções para a tarefa
Primeiro vamos anotar os dados!
Vsólido= 200cm³=200ml=0,2L
Vlíquido= 180cm³=180ml=0,18L
Coef. dilat. linear do sólido= 30.10^-6=> Coef. dilat. vol. do sólido= 3.30.10^-6 ==> 90.10^-6
Coef dilat. vol. do líquido= 1000x10^-6
Tsistema= 20 ºC
Fórmula da dilatação aparente: ΔVap= Vo.y.ΔT ----> y=gama
(V - Vo)=Vo.y.(T - 20)
(0,2 - 0,18)= 0,18.(1000.10^-6 - 90.10^-6).(T - 20)
0,02= 0,18.910.10^-6.(T - 20)
0,02= 163,8.10^-6(T - 20)
0,0001221.10^6= T - 20
122,1= T - 20
T= 122,1 + 20
T= 142,1 ≈ 143
aquecimento do líquido SEM que haja transbordamento
A temperatura limite de aquecimento do líquido sem que haja transbordamento é de aproximadamente 143°C.
A dilatação volumétrica representa a variação de volume de um corpo decorrente da variação da agitação molecular do mesmo que ocorre quando variamos a sua temperatura.
Podemos calcular a dilatação volumétrica por meio da seguinte equação-
ΔV = Vo·λ·ΔT
Onde,
λ = coeficiente de dilatação volumétrica
Vo = volume inicial
ΔT = variação da temperatura
ΔV = variação do volume
O coeficiente de dilatação volumétrica equivale a três vezes o coeficiente de dilatação linear.
λ = 3α
O líquido poderá dilatar em volume igual à diferença de volumes entre ele e o recipiente somada à dilatação que o próprio recipiente sofrerá.
ΔV líquido = (200 - 180) + ΔVrecipiente
Vo·λ·ΔT = 20 + Vo·λ·ΔT
180. 1000. 10⁻⁶. ΔT = 20 + 200. 3. 30. 10⁻⁶. ΔT
180.000. 10⁻⁶ΔT = 20 + 18.000. 10⁻⁶ΔT
180.000. 10⁻⁶ΔT - ( 18.000. 10⁻⁶ΔT) = 20
162.000. 10⁻⁶ΔT = 20
ΔT = 20/0,162
ΔT = 123,45°C
ΔT = Tf - To
123,45 = Tf - 20
Tf ≅ 143°C
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