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Dilatação Linear

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Dilatação Linear com questões de Vestibulares.

Confira as videoaulas, teoria e questões sobre: Termologia.





1. (UEFS) Quase todas as substâncias, sólidas, líquidas ou gasosas, se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem quando sua temperatura é diminuída, e esse efeito tem muitas implicações na vida diária. Uma tubulação de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear é 1,7.10−5/°C, de comprimento igual a 20,5m, é usada para se obter água quente.

Considerando-se que a temperatura varia de 20°C a 40ºC, conclui-se que a dilatação sofrida pelo tubo, em mm, é igual a

  1. 7,43
  2. 6,97
  3. 5,75
  4. 4,86
  5. 3,49

2. (PUC-PR) Uma professora resolve passar suas férias de julho na Europa. A temperatura ao embarcar em Curitiba é de 10ºC. Ao desembarcar na Itália, após uma longa viagem, surpreende-se com o calor, muito maior que o esperado, já que um termômetro de rua marcava a temperatura em 40ºC.

Ao observar seu anel, supostamente de ouro (coeficiente de dilatação linear α = 15.10-6 ºC-1) de diâmetro 20 mm, pode-se afirmar que o anel:

  1. estava dilatado, com diâmetro 0,009 mm maior.
  2. estava dilatado, com diâmetro 0,018 mm maior.
  3. estava contraído, com diâmetro 0,009 mm menor.
  4. estava contraído, com diâmetro 0,018 mm menor.
  5. estava igual, sem sofrer qualquer variação.

3. (UECE) Uma haste metálica é composta de dois segmentos de mesmo tamanho e materiais diferentes, com coeficientes de dilatação lineares α1 e α2. Uma segunda haste, feita de um único material, tem o mesmo comprimento da primeira e coeficiente de dilatação α. Considere que ambas sofram o mesmo aumento de temperatura e tenham a mesma dilatação.

Assim, é correto afirmar-se que

  1. α= (α1+α2)/2.
  2. α= (α1•α2) /(α1+ α2).
  3. α= (α1+α2)/(α1•α2).
  4. α= α1+α2.

04. (UFRGS) Duas esferas maciças e homogêneas, X e Y, de mesmo volume e materiais diferentes, estão ambas na mesma temperatura T. Quando ambas são sujeitas a uma mesma variação de temperatura ΔT, os volumes de X e Y aumentam de 1% e 5%, respectivamente.

A razão entre os coeficientes de dilatação linear dos materiais de X e Y, αx/αy, é

  1. 1.
  2. 1/2.
  3. 1/4.
  4. 1/5.
  5. 1/10.

05. (PUC-PR) Em geral, ao aquecer um corpo, ele passa por um aumento no seu volume e isso é bem utilizado na indústria. Para passar determinada peça de metal por um suporte na forma de anel muito justo, é possível aquecer esse anel e, devido ao aumento de seu volume, passar a esfera e após a temperatura voltar ao valor inicial, os dois ficam bem presos.

Imagine que um anel apresenta área interna de 20 cm² e para que uma peça passe por seu interior precisa atingir área de 20,8 cm². Considere que o determinado material tenha um coeficiente de dilatação linear de 25.10-6 °C-1 e que para a variação de temperatura não ocorra mudança de estado físico da peça em questão.

Nesse contexto calcule qual deverá ser a variação de temperatura imposta ao material para que seja possível atravessar a peça pretendida por dentro do anel.

  1. 100 °C.
  2. 200 °C.
  3. 400 °C.
  4. 800 °C.
  5. 1200 °C.

06. (UFRR) Na construção civil para evitar rachaduras nas armações longas de concreto, como por exemplo, pontes, usa-se a construção em blocos separados por pequenas distâncias preenchidas com material de grande dilatação térmica em relação ao concreto, como o piche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear 1,9 x 10-5/ºC e comprimento 100 metros a 30ºC, sofrerá uma dilatação linear a 40ºC de:

  1. 1,9 x 10–2 metros
  2. 1,5 x 10–3 metros
  3. 1,9 x 10–5 metros
  4. 1,7 x 10–1 metros
  5. 2,1 x 10–2 metros

07. (PUC-RS) O piso de concreto de um corredor de ônibus é constituído de secções de 20m separadas por juntas de dilatação. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do concreto é 12x10–6 ºC–1, e que a variação de temperatura no local pode chegar a 50ºC entre o inverno e o verão. Nessas condições, a variação máxima de comprimento, em metros, de uma dessas secções, devido à dilatação térmica, é

  1. 1,0x10–2
  2. 1,2x10–2
  3. 2,4x10–4
  4. 4,8x10–4
  5. 6,0x10–4

08. (EFOMM) Uma haste metálica, a 0ºC, mede 1,0 m, conforme indicação de uma régua de vidro na mesma temperatura. Quando a haste e a régua são aquecidas a 300ºC, o comprimento da haste medido pela régua passa a ser de 1,006 m.

Com base nessas informações, o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a haste é

Dado: coeficiente de dilatação linear do vidro: 9,0 x 10-6ºC-1

  1. 2,0 x 10-5 ºC-1
  2. 2,9 x 10-5 ºC-1
  3. 3,6 x 10-5 ºC-1
  4. 4,5 x 10-5 ºC-1
  5. 6,0 x 10-5 ºC-1

09. (Mack) Os rebites são elementos de fixação que podem unir rigidamente peças ou placas metálicas. Tem-se uma placa metálica com um orifício de diâmetro 25,00 mm a 20ºC. Um rebite de diâmetro 25,01 mm à temperatura de 20ºC é fabricado com a mesma liga da placa metálica, cujo coeficiente de dilatação linear médio é 20.10-6 ºC-1. Deseja-se encaixar perfeitamente esse rebite no orifício da placa.

Para tanto, devemos resfriar o rebite à temperatura de, aproximadamente,

  1. 20ºC
  2. 15ºC
  3. 10ºC
  4. 5ºC
  5. 0ºC

10. (UDESC) Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:

  1. maior, porque a régua sofreu uma contração.
  2. menor, porque a régua sofreu uma dilatação.
  3. maior, porque a régua se expandiu.
  4. menor, porque a régua se contraiu.
  5. o mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou.

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