“É melhor lançar-se à luta em busca do triunfo, mesmo expondo-se ao insucesso, do que ficar na fila dos pobres de espírito, que nem gozam muitonem sofrem muito, por viverem nessa penumbra cinzenta de não conhecer vitória e nem derrota.”

Franklin D. Roosevelt

Lista de exercícios - EEAR AFATodas as questões de Dilatação térmica (1999 - 2014)

Dilatação térmica

Questões AFA

(AFA-1998) Questão 1.A densidade do mercúrio a 0 ◦C vale 13, 6kg/m3 e tem um coeficiente

de dilatação cúbica de 1, 82 × 10−4 ◦C−1. A sua densidade em kg/m3, natemperatura de 40 ◦C, vale

(a) 13, 40

(b) 13, 50

(c) 13, 55

(d) 13, 56

(AFA-1999) Questão 2.Um recipiente cuja capacidade volumétrica a zero graus Celsius é

3000 cm3, está completamente cheio de um líquido. O conjunto foi aquecidode 0 ◦C a 100 ◦C, ocorrendo um transbordamento de 24 cm3. O coeficientede dilatação aparente desse líquido, em ◦C−1, é

(a) 8 · 10−5.

(b) 8 · 10−3.

(c) 8 · 10−2.

(d) 8 · 10−1.

(AFA-2000) Questão 3.Considere uma chapa quadrada, metálica, de material homogêneo, con-

tendo um orifício circular em seu centro. Se a chapa for aquecida de modouniforme e o seu lado aumentar em 2%, então a área do orifício

(a) diminuirá em 2%.

(b) diminuirá em 4%.

(c) aumentará em 2%.

(d) aumentará em 4%.

(AFA-2000) Questão 4.A variação aproximada do volume, em cm3, de uma esfera de alumínio

de raio 10 cm, quando aquecida de 20 ◦F a 110 ◦F, é (dado: coeficiente dedilatação linear do alumínio αAl = 23 · 10−6 ◦C−1)

(a) 1, 45

(b) 14, 50

(c) 18, 50

(d) 29, 00

(AFA-2000) Questão 5.A massa específica de um sólido é 6, 19kg/m3 a 6 ◦C e 6, 12kg/m3 a 56 ◦C.

O coeficiente de dilatação linear do sólido, em ◦C−1, é

(a) 6, 52 · 10−5

(b) 7, 62 · 10−6

(c) 6, 52 · 10−6

(d) 7, 62 · 10−5

(AFA-2001) Questão 6.Uma chapa metálica feita de um material cujo coeficiente de dilatação

superficial vale β = 2·10−5 ◦C−1 apresenta um orifício circular de área iguala 1000 cm3. Quando a chapa é aquecida e sua temperatura varia 50 ◦C, aárea do orifício, em cm2, passa a ser:

(a) 999

(b) 1000

(c) 1001

(d) 1010

(AFA-2001) Questão 7.Um recipiente de vidro de 200m` de volume, está completamente cheio

de mercúrio, e ambos se encontram a 30 ◦C. Se a temperatura do sistemalíquido-recipiente sobe para 90 ◦C, qual é o volume de mercúrio, em m`,que transborda do recipiente? (Dados: γHg = 1, 8 · 10−4 ◦C−1, γvidro =3 · 10−5 ◦C−1))

(a) 1, 8

(b) 2, 6

(c) 5, 0

(d) 9, 0

(AFA-2002) Questão 8.A figura abaixo mostra um recipiente que está com 95% de volume ocu-

pado por um líquido, inicialmente a 10 ◦C.

Sendo os coeficientes de dilatação linear do recipiente e volumétrico dolíquido, respectivamente, iguais a 1, 7 ·10−5 ◦C−1 e 5, 8 ·10−4 ◦C−1, pode-seafirmar que o:

(a) recipiente estará completamente cheio a 110 ◦C.

(b) volume da parte vazia não se altera.

(c) recipiente estará com 98% de seu volume ocupado 110 ◦C.

(d) recipiente só estará completamente cheio a 220 ◦C.

(AFA-2003) Questão 9.A figura abaixo mostra um disco metálico de raio R1 com um orifício

circular concêntrico, de raio R2. À temperatura t0, a relação entre essesraios é R1 = 2R2.

À temperatura t > t0, a relação entre os raios do disco R ′1 e do orifícioR ′2 será

(a) R ′1 = R ′2

(b) R ′1 = 4R ′2

(c) R ′1 =1

2R ′2

(d) R ′1 = 2R ′2

1

(AFA-2006) Questão 10.Um líquido é colocado em um recipiente ocupando 75% de seu volume. Ao

aquecer o conjunto (líquido + recipiente) verifica-se que o volume da partevazia não se altera. A razão entre os coeficientes de dilatação volumétrica domaterial do recipiente e do líquido

γM

γLé:

(a) 1

(b)4

3

(c)1

4

(d)3

4

(AFA-2007) Questão 11.O recipiente mostrado na figura apresenta 80% de sua capacidade ocupada

por um líquido. Verifica-se que, para qualquer variação de temperatura, ovolume da parte vazia permanece constante. Pode-se afirmar que a razãoentre os coeficientes de dilatação volumétrica do recipiente e do líquido vale

(a) 0, 80

(b) 1, 00

(c) 0, 92

(d) 0, 72

(AFA-2009) Questão 12.Um frasco de vidro, cujo volume é 2000 cm3 a 0 ◦C, está completamente

cheio de mercúrio a esta temperatura. Sabe-se que o coeficiente de dilataçãovolumétrica do mercúrio é 1, 8× 10−4 ◦C−1 e o coeficiente de dilatação lineardo vidro de que é feito o frasco é 1, 0× 10−5 ◦C−1. O volume de mercúrio queirá entornar, em cm3, quando o conjunto for aquecido até 100 ◦C, será

(a) 6, 0

(b) 18

(c) 30

(d) 36

(AFA-2010) Questão 13.Um recipiente tem capacidade de 3000 cm3 a 20 ◦C e está completamente

cheio de um determinado líquido. Ao aquecer o conjunto até 120 ◦C, trans-bordam 27 cm3. O coeficiente de dilatação aparente desse líquido, em relaçãoao material de que é feito o recipiente é, em ◦C−1, igual a

(a) 3, 0 · 10−5

(b) 9, 0 · 10−5

(c) 2, 7 · 10−4

(d) 8, 1 · 10−4

(AFA-2013) Questão 14.No gráfico a seguir, está representado o comprimento L de duas barras A e

B em função da temperatura θ.

Sabendo-se que as retas que representam os comprimentos da barra A eda barra B são paralelas, pode-se afirmar que a razão entre o coeficiente dedilatação linear da barra A e o da barra B é

(a) 0, 25.

(b) 0, 50.

(c) 1, 00.

(d) 2, 00.

(AFA-2014) Questão 15.Um corpo homogêneo e maciço de massa M e coeficiente de dilatação volu-

métrica constante γ é imerso inicialmente em um líquido também homogêneoà temperatura de 0 ◦C, e é equilibrado por uma massa m1 através de umabalança hidrostática, como mostra a figura abaixo.

Levando o sistema formado pelo corpo imerso e o líquido até uma novatemperatura de equilíbrio térmico x, a nova condição de equilíbrio da balançahidrostática é atingida com uma massa igual a m2, na ausência de quaisquerresistências. Nessas condições, o coeficiente de dilatação volumétrica real dolíquido pode ser determinado por

(a)(m2 −m1

M −m2

)1

x+

(M −m1

M −m2

)γ

(b)(m1 −m2

M −m1

)1

x+

(m −m2

M −m1

)γ

(c)(M −m1

M −m2

)1

x+

(m2 −m1

M −m2

)γ

(d)(M −m2

M −m1

)1

x+

(m1 −m2

M −m1

)γ

Questões EEAR

(EEAR-2008) Questão 16.Em feiras de Ciências é comum encontrarmos uma demonstração famosa

sobre a dilatação dos corpos denominada “Anel de Gravezande”. Esta de-monstração consiste em se passar uma esfera, continuamente aquecida, porum anel até que esta, dilatada, não consiga mais atravessá-lo. Considere umaesfera de ferro de diâmetro 10000 cm , com coeficiente de dilatação linear iguala 10−5 ◦C−1 e um anel com diâmetro interno igual a 10, 005 cm, que não sofrenenhum efeito de dilatação. Nessas condições, a menor variação de tempe-ratura, em ◦C, que a esfera deve ser submetida, para que não consiga maisatravessar o anel é

(a) 20, 00.

(b) 30, 00.

(c) 40, 00.

(d) 50, 00.

(EEAR-2009) Questão 17.O coeficiente de dilatação linear α é uma constante característica do mate-

rial. Na tabela a seguir mostra-se o valor de α de duas substâncias.

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Substância Coeficiente de dilatação linear (◦C−1)Alumínio 24 · 10−6

Aço 12 · 10−6

Considere duas barras separadas, sendo uma de aço e outra de alumínio,ambas medindo 0, 5m a 0 ◦C. Aquecendo as barras ao mesmo tempo, até quetemperatura, em ◦C, essas devem ser submetidas para que a diferença decomprimento entre elas seja exatamente de 6 · 10−3 cm?

(a) 1

(b) 10

(c) 20

(d) 50

(EEAR-2011) Questão 18.Uma barra de aço, na temperatura de 59 ◦F, apresenta 10, 0m de compri-

mento. Quando a temperatura da barra atingir 212 ◦F, o comprimento finaldesta será de m. Adote:(Coeficiente de dilatação linear térmica do aço:1, 2 · 10−5 ◦C−1)

(a) 10, 0102

(b) 10, 102

(c) 11, 024

(d) 11, 112

(EEAR-2013) Questão 19.Dilatação é um fenômeno térmico relativo

(a) somente aos sólidos.

(b) somente aos fluidos.

(c) somente aos sólidos e líquidos.

(d) tanto aos sólidos, quanto aos líquidos e gases.

(EEAR-2013) Questão 20.Um material de uso aeronáutico apresenta coeficiente de dilatação linear de

15 · 10−6 ◦C−1. Uma placa quadrada e homogênea, confeccionada com estematerial, apresenta, a 20 ◦C, 40 cm de lado. Qual o valor da área final destaplaca, em m2, quando a mesma for aquecida até 80 ◦C?

(a) 40, 036

(b) 1602, 88

(c) 1602, 88 · 10−2

(d) 1602, 88 · 10−4

(EEAR-2013) Questão 21.Um técnico em mecânica recebeu a informação que uma placa metálica

de área igual a 250 cm2, enviada para análise em laboratório especializado,retornara. Os resultados da análise de dilatação térmica dessa placa estavamdescritos em uma tabela.

Medidainicial

Medidafinal

Temperaturainicial

Temperaturafinal

250, 00 cm2 251, 00 cm2 32 ◦F 212 ◦F

De acordo com dados da tabela pode-se afirmar, corretamente, que o co-eficiente de dilatação superficial, em oC−1, do material que compõe a placavale

(a) 2, 0 · 10−5.

(b) 2, 2 · 10−6.

(c) 4, 0 · 10−5.

(d) 4, 4 · 10−6.

O SEGREDO É PRATICAR!!!

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