Considere dois tubos cilíndricos (1 e 2), verticais, idênticos e feitos do mesmo material, contendo um mesmo líquido em equilíbrio até a altura de 50,0 cm, conforme figura a seguir.

As temperaturas nos dois tubos são inicialmente iguais e de valor 35 °C. O tubo 1 é resfriado até 0 °C, enquanto o tubo 2 é aquecido até 70 °C, e a altura do líquido em cada tubo passa a ser o valor indicado na figura. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica dos tubos é desprezível quando comparado com o do líquido, o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido, considerado constante, é, em °C ⁻¹ ,

Dois recipientes A e B, contendo o mesmo volume de água, são colocados separadamente sobre duas balanças I e II, respectivamente, conforme indicado na figura a seguir.

A única diferença entre os recipientes A e B está no fato de que B possui um “ladrão” que permite que a água escoe para um outro recipiente C, localizado fora das balanças.

Em seguida, mergulha-se, lentamente, sem girar e com velocidade constante, por meio de um fio ideal, em cada recipiente, um cilindro metálico, maciço, de material não homogêneo, de tal forma que o seu eixo sempre se mantém na vertical. Os cilindros vão imergindo na água, sem provocar variação de temperatura e sem encostar nas paredes e nos fundos dos recipientes, de tal forma que os líquidos, nos recipientes A e B, sempre estarão em equilíbrio hidrostático no momento da leitura nas balanças. O gráfico que melhor representa a leitura L das balanças I e II, respectivamente, L_I e L_II em função da altura h submersa de cada cilindro é

Os coeficientes de dilatação linear α_A e α_B dos materiais que constituem duas barras homogêneas, A e B, têm sua temperatura variando de acordo com o gráfico a seguir.

                   

                    

Ao determinar o valor desses coeficientes tem-se: 

Foi-se o tempo em que o forno micro-ondas servia apenas para aquecer alimentos e estourar pipoca. Hoje, todos sabem que podemos preparar vários tipos de comida de forma muito mais rápida e prática. E não se trata de pratos prontos congelados! Era de causar espanto ver micro-ondas com opções de “brigadeiro”, “arroz” ou “lasanha”. Mas atualmente isso é muito comum. Porém, cozinhar utilizando o micro-ondas requer um cuidado muito específico: que vasilhas podemos utilizar? Qual material é adequado? Assim, o vidro comum apresenta menor resistência ao choque térmico do que o vidro pirex por que:

Uma barra A(a = 29 .10^–6 °C^–1 ) e uma barra B(a = 64 .10^–6 °C^–1 ), estando a 25°C, foram aquecidas até 65°C. Sabendo que a barra B dilatou 1,468 cm a mais que a barra A e que o comprimento inicial da barra A era de 5 m, então o comprimento inicial da barra B era de:

Um recipiente de vidro com capacidade de 1000 ml está completamente cheio com um certo líquido, sendo que o coeficiente de dilatação linear do vidro é 2 . 10⁻⁵ °C⁻¹ e o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é de 1,8 . 10⁻⁴ °C⁻¹ . Qual deve ser o aumento da temperatura do conjunto recipiente mais líquido para que 9 ml do líquido extravase?

Um cubo de ferro, de volume v = 6 litros e temperatura t_o = 280°C, foi colocado em um ambiente com temperatura t. Após ter resfriado, constatou-se uma diminuição de 55,08 cm³ no volume do cubo. A temperatura t do ambiente é:

(Considere: α = 1,2 . 10^–5 C ^–1 .)

Uma tabela norte-americana informa que o coeficiente de dilatação linear de um material é 4,5.10^-6 ºF^-1. Como aqui no Brasil usa-se a escala Celsius, esse valor é equivalente a:

A figura 1 m ostra duas barras m etálicas na temperatura θ₁: (A) com 64 cm de comprimento e (B),maior, com comprimento X.

A figura 2 mostra as mesmas barras na temperatura θ₂ > θ₁. Observe, porém, que embora ambas as barras tenham aumentado de tamanho, a diferença d entre seus comprimentos continua a mesma. 

Os coeficientes de dilatação linear dos metais das barras (A) e (B) valem, respectivamente, α_A = 2,0. 10^-5 °C^-1 e α_B = 1,6. 10^-5 °C^-1. Nesse caso, X é igual a:

Um portão de alumínio retangular de 1m de largura e 2m de altura a 10 ºC, cujo coeficiente de dilatação linear é 24. 10^-6 ºC^-1, sob o sol, atingiu a temperatura de 30ºC. Qual a porcentagem aproximada de aumento de sua área após a dilatação?

Na tabela a seguir estão representados os coeficientes de dilatação linear de alguns metais; analise‐os.

                                 

Considere que uma chapa constituída por um desses metais foi aquecida em 25°C e sofreu um aumento de 0,12% em sua área. O metal em questão é:

o coeficiente de dilatação linear do mercúrio é 6, 00x10^-5° C^-1, e sua massa específica, a 0°C, é 13,60g/cm³. A massa específica do mercúrio, em g/cm³ , a 100°C, é

Na construção civil, utilizam-se os mais diferentes tipos de materiais, tais como concreto, aço, vidro e madeira. Assinale a alternativa que indica a propriedade física que mais deve ser levada em consideração ao se combinar esses materiais em uma estrutura.

Uma chapa de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear vale 2.10^-5 ºC^-1 , tem um orifício de raio 10 cm a 25 ºC. Um pino cuja área da base é 314,5 cm² a 25 ºC é preparado para ser introduzido no orifício da chapa. Dentre as opções abaixo, a temperatura da chapa, em ºC, que torna possível a entrada do pino no orifício, é

Adote π = 3,14

Consultando uma tabela da dilatação térmica dos sólidos verifica-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 13.10^-6 °C^-1. Portanto, pode-se concluir que

Um portão de chapa de ferro de 4 m de largura possui um vão de 48 mm entre si e o batente a uma temperatura de 25º C. Qual a temperatura máxima, em ºC, que o portão pode atingir sem que fique enroscado no batente?

Dado: coeficiente de dilatação linear do ferro igual a 12 .10^-6 ºC^-1

Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227 °C. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27 °C.

                                    (Considere que a temperatura de 0 °C corresponde a 273 K) 


Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros. 

Um pêndulo simples é composto por uma massa presa a um fio metálico de peso desprezível. A figura registra medidas do tempo T em segundos, para 10 oscilações completas e seguidas do pêndulo ocorridas ao longo das horas do dia, t. Considerando que neste dia houve uma variação térmica total de 20^◦C, assinale o valor do coeficiente de dilatação térmica do fio deste pêndulo.

Uma viga de aço (coeficiente de dilatação linear 12.10^-6 ºC^-1 ) tem 10 m de comprimento a uma temperatura de 20 OC. Se aquecermos a barra até 120 ºC, a dilatação sofrida pela barra, em centímetros, será de:

                      

Um êmbolo está conectado a uma haste, a qual está fixada a uma parede. A haste é aquecida, recebendo uma energia de 400 J. A haste se dilata, movimentando o êmbolo que comprime um gás ideal, confinado no reservatório, representado na figura. O gás é comprimido isotermicamente.  

Diante do exposto, o valor da expressão: Pf - Pi /Pf é

Dados:

• pressão final do gás: Pf ;

• pressão inicial do gás: Pi ;

• capacidade térmica da haste: 4 J/K;

• coeficiente de dilatação térmica linear da haste: 0,000001 K-1 .