Exercícios de Revisão
Revisão/Ex 1:
(UFPB)
Ultimamente, o gás natural tem se tornado uma importante e estratégica fonte de energia para indústrias. Um dos modos mais econômicos de se fazer o transporte do gás natural de sua origem até um mercado consumidor distante é através de navios, denominados metaneiros. Nestes, o gás é liquefeito a uma temperatura muito baixa, para facilitar o transporte. As cubas onde o gás liquefeito é transportado são revestidas por um material de baixo coeficiente de dilatação térmica, denominado invar, para evitar tensões devido às variações de temperatura. Em um laboratório, as propriedades térmicas do invar foram testadas, verificando a variação do comprimento (L) de uma barra de invar para diferentes temperaturas (T). O resultado da experiência é mostrado a seguir na forma de um gráfico.
Com base nesse gráfico, conclui-se que o coeficiente de dilatação térmica linear da barra de invar é:
a) 1.10-6/ºC d) 10.10-6/ºC
b) 2.10-6/ºC e) 20.10-6/ºC
c) 5.10-6/ºC
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Revisão/Ex 2:
(PUC–RS)
Um fio metálico tem 100 m de comprimento e coeficiente de dilatação igual
a 17.10-6 ºC-1. A variação de comprimento desse fio, quando a temperatura
variax10 ºC, é1de
a) 17 mm b) 1,7 m c) 17 m d) 17.10-3 mm e) 17.10-6 m
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Revisão/Ex 3:
(UFMG)
O comprimento L de uma barra, em função de sua temperatura θ, é descrito pela expressão L = L0 + [L0xα (θ – θ0)] , sendo L0 o seu comprimento à temperatura θ0 eeα o coeficiente de dilatação do material da barra. Considere duas barras, X e Y, feitas de um mesmo material. A uma certa0temperatura, a barra X tem o dobro do comprimento da barra Y. Essas barras são, então, aquecidas0até outra temperatura, o que provoca uma dilatação ΔX na barra X e ΔY na barra Y. A relação0correta entre as dilatações das duas barras é:
a) ΔX = ΔY b) ΔX = 4 ΔY c) ΔX = ½ ΔY d) ΔX = 2 ΔY
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Revisão/Ex 4:
(Unifor-CE)
As dimensões da face de uma placa metálica retangular, a 0 °C, são 40,0 cm por 25,0 cm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a placa é α = 2,5.10-5 °C-1, a área dessa face da placa, a 60 °C, valerá, em cm2:
a) 1.000 b) 1.003 c) 1.025 d) 1.250 e) 2.500
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Revisão/Ex 5
(U.Mackenzie–SP)
Uma esfera de certa liga metálica, ao ser aquecida de 100 °C, tem seu volume aumentado de 4,5%. Uma haste desta mesma liga metálica, ao ser aquecida
dex100 °C, terá seu comprimento aumentado de:
a) 1,0% b) 1,5% c) 2,0% d) 3,0% e) 4,5%
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Desafio:
O coeficiente de dilatação linear de um determinado material na escala Celsius é 2,7.10-5 °C-1. Na escala Fahrenheit, este coeficiente de dilatação linear, é igual a:
a) 1,2.10-5 °F-1
b) 1,5.10-5 °F-1
c) 1,8.10-5 °F-1
d) 2,1.10-5 °F-1
e) 2,4.10-5 °F-1
A resolução será publicada na próxima sexta-feira.
Resolução do desafio anterior:
A escala Rankine, criada pelo engenheiro e físico escocês William John Macquorn Rankine (1820-1872), é também uma escala absoluta que adota como unidade o grau Rankine (°Ra), cuja extensão é igual à do grau Fahrenheit (°F) e que considera o zero absoluto como 0 °Ra.
Determine:
a) a temperatura do zero absoluto na escala Fahrenheit;
b) a relação entre a temperatura absoluta Rankine (TR) e a temperatura Fahrenheit correspondente (θF);
c) os valores das temperaturas correspondentes ao ponto do gelo e ao ponto do vapor na escala absoluta Rankine.
a)
(θF - 32)/9 = θC/5 => (θF - 32)/9 = -273/5 =>
5θF - 160 = -2457 => 5θF = - 2297 => θF = -459,4 °F
b)
Como a escala absoluta criada por Rankine adota como unidade o grau Rankine, cuja extensão é igual à do grau Farenheit, concluímos que uma variação de temperatura na escala Rankine é igual à correspondente variação na escala Farenheit. Assim:
ΔTR = ΔθF => TR - 0 °R = θF -(-459,4) => TR = θF + 459,4
c)
Para os pontos do gelo e do vapor na escala Rankine temos:
θF = 32 °F => TR = 491,4 °R
θF = 212 °F => TR = 671,4 °R
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