EXERCÍCIOS E TESTES DE VESTIBULARES - Temperatura e dilatação

TEMPERATURA E DILATAÇÃO - EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO E TESTES DE VESTIBULARES

1. (Direito.C.L./96) Duas esferas, feitas do mesmo material, uma oca e outra maciça, possuem raios iguais. Quando ambas forem submetidas à mesma elevação de temperatura, a relação entre o aumento de volume externo da esfera oca e o aumento da esfera maciça é:

  1. 1
  2. 1/3
  3. 1/9
  4. 1/27
  5. depende do valor do diâmetro da esfera

2. (UFLA-95) Uma barra de ferro homogênea, é aquecida de 10ºC até 60ºC. Sabendo-se que a barra a 10ºC tem um comprimento igual a 5,000m e que o coeficiente da dilatação linear do ferro é igual 1,2 x 10-6 ºC-1, podemos afirmar que a variação de dilatação ocorrida e o comprimento final da barra foram de:

  1. 5x10-3m; 5,005m
  2. 2x10-3m; 5,002m
  3. 4x10-3m; 5,004m
  4. 3x10-3m; 5,003m
  5. 6x10-3m; 5,006m

3. (Direito.C.L./98) No verão, os termômetros da cidade do Rio de Janeiro acusam temperaturas de até 40ºC. Qual o valor dessa temperatura na escala Kelvin?

  1. 233K
  2. 72K
  3. 104K
  4. 313K
  5. 133K

4. (FAFIC) Uma ponte de aço tem 1.000m, à temperatura de 20ºC. Quando a temperatura atingir 40ºC, o seu comprimento estará: ( dado a = 11 x 10-6 ºC-1 )

  1. entre 1000 e 1010m
  2. entre 1100 e 1200m
  3. igual a 1000m
  4. entre 900 e 1000m

5. (UNIPAC-97/02) buscando satisfazer uma diversificada clientela algumas operadoras de turismo lançaram a "viagem surpresa": a pessoa compra um pacote para um local desconhecido, só sabendo seu destino ao desembarcar. A única informação é dada alguns dias antes da viagem e refere-se à temperatura média no local a ser visitado. Numa dessas viagens, um passageiro recebeu o seguinte comunicado: a temperatura média local à época da viagem é 82ºF. Esse passageiro deve:

  1. levar chapéu, filtro solar, bermudas e roupas leves.
  2. levar agasalhos leves, pois o clima é ameno.
  3. precaver-se com capotes e agasalhos de lã, pois nessa temperatura há possibilidade de encontrar neve.
  4. desistir de viajar, pois a temperatura é tão baixa que dificilmente conseguirá sair do hotel.

6. (UFMG-95) Essa figura mostra um disco metálico de raio R com um orifício também circular, concêntrico, de raio r.

À temperatura t1 = 20ºC, a relação entre esses raios é R = 2r. À temperatura t2 = 40ºC, a relação entre os raios do disco R’ e do orifício r’ será

  1. R’ = r’.
  2. R’ = 2r’.
  3. R’ = 3r’.
  4. R’ = 4r’.

7. (UFOP-93) Uma determinada escala de temperatura X atribui o valor 32 para o ponto de fusão normal do gelo e o valor de 212 para o ponto de ebulição normal da água.

  1. Estabeleça a relação entre a escala Celsius e a escala X.
  2. Calcule, na escala Celsius, a temperatura que corresponde ao valor 140 na escala X.

8. (UFOP-95) Um frasco de vidro, cujo volume é 1000 cm3 a 0ºC, está completamente cheio de mercúrio a essa temperatura. Quando o conjunto é aquecido até 200ºC transbordam 34 cm3 de mercúrio. Dado: coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio: r = 0,18.10-3 ºC-1. Calcule:

  1. o aumento de volume sofrido pelo mercúrio.
  2. o coeficiente de dilatação linear do vidro.

9. Uma determinada escala de temperatura X atribui o valor -30 para o ponto de fusão normal do gelo e o valor de 200 para o ponto de ebulição normal da água.

  1. Estabeleça a relação entre a escala Celsius e a escala X.
  2. Calcule, na escala Celsius, a temperatura que corresponde ao valor 154 na escala X.

10. No verão, os termômetros da cidade do Rio de Janeiro acusam temperaturas de até 40ºC. Qual o valor dessa temperatura na escala Fahrenheit? E na escala Kelvin?

11. (PUC RS 99) Podemos caracterizar uma escala absoluta de temperatura quando

  1. dividimos a escala em 100 partes iguais.
  2. associamos o zero da escala ao estado de energia cinética mínima das partículas de um sistema.
  3. associamos o zero da escala ao estado de energia cinética máxima das partículas de um sistema.
  4. associamos o zero da escala ao ponto de fusão do gelo.
  5. associamos o valor 100 da escala ao ponto de ebulição da água.

12. (UFMG 99) . O comprimento L de uma barra, em função de sua temperatura t , é descrito pela expressão

L = L0 + L0 a (t ­ t0 ) ,

sendo L0 o seu comprimento à temperatura t0 e a o coeficiente de dilatação do material da barra.

Considere duas barras, X e Y, feitas de um mesmo material. A uma certa temperatura, a barra X tem o dobro do comprimento da barra Y . Essas barras são, então, aquecidas até outra temperatura, o que provoca uma dilatação D X na barra X e D Y na barra Y.

A relação CORRETA entre as dilatações das duas barras é

  1. D X = D Y .
  2. D X = 4 D Y .
  3. .
  4. D X = 2 D Y

13. Numa dada temperatura , enche-se completamente um recipiente com um líquido. Sendo o coeficiente de dilatação linear do material do recipiente e o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido, é correto afirmar que o líquido transbordará do recipiente para uma temperatura T’>T se

14. (PUC MG 99) O coeficiente de dilatação linear do cobre é 17 x 10-6 oC-1. Então, uma esfera de cobre de volume 1m3, ao ter sua temperatura elevada de 1oC, sofrerá um acréscimo de volume de:

  1. 0,0017 cm3
  2. 0,0034 cm3
  3. 0,0051 cm3
  4. 17 cm3
  5. 51 cm3

15. (PUC MG 98) Uma esfera de aço, oca, foi construída de tal forma que, quando completamente mergulhada em óleo diesel à temperatura de 25oC, permanece em equilíbrio, sem afundar nem emergir. Suponha agora que a temperatura do sistema, formada pela bola e pelo óleo diesel, seja lentamente alterada, de forma que seja sempre mantido o equilíbrio térmico. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do aço é a = 11 x 10-6 oC-1 e que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo diesel é 9,5 x 10-4 oC-1. Sobre essa situação, é INCORRETO afirmar que:

  1. antes da variação da temperatura, a razão entre a massa e o volume da esfera é igual à densidade do óleo diesel.
  2. se houver elevação da temperatura, a esfera tenderá a flutuar.
  3. se houver elevação da temperatura, tanto o óleo diesel quanto a esfera sofrerão dilatação.
  4. caso haja diminuição da temperatura do sistema, a razão entre a massa e o volume da esfera se tornará menor do que a densidade do óleo diesel.
  5. se houver diminuição da temperatura do sistema, tanto o óleo diesel quanto a esfera diminuirão de volume.

16. A dilatação térmica dos sólidos depende diretamente de três fatores ou grandezas. Assinale a opção que contém as três grandezas corretas:

  1. tamanho inicial, natureza do material e velocidade
  2. tamanho inicial, tempo e velocidade
  3. tamanho inicial, natureza do material e variação da temperatura
  4. tamanho inicial, variação da temperatura e tempo

17. Uma barra de determinado material possui comprimento de 10m à temperatura ambiente (20ºC) e comprimento de 10,1m, quando submetida à uma temperatura de 220ºC. Calcule o coeficiente de dilatação deste material.

18. Uma placa de ferro tem área de 200cm2 quando está submetida a uma temperatura de 30ºC. Calcule o aumento que esta chapa irá sofrer quando for submetida a uma temperatura duas vezes maior. Dado a ferro=2x10-5 ºC-1

19. Um cubo tem volume de 1m3 a 10ºC. Calcule o seu volume a 60ºC, sabendo-se que o seu coeficiente de dilatação volumétrica vale 6x10-6ºC-1.

20. Um recipiente de vidro (g = 5 x 10-6 ºC-1), de volume igual a 100dm3 está completamente cheio de álcool à temperatura ambiente (20 ºC). Ao ser aquecido a 60ºC, nota-se que foram derramados 0,2dm3. Calcule a dilatação real do líquido.

GABARITO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
a d d a a b a)

b) 60º

 a) 36cm3

b) 1x10-5ºC-1

 a)

b)80ºC

 104ºF e 377K b d e d d c 5x10-5ºC-1 0,24cm3 0,22dm3

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