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FÍSICA Tema: Dilatação térmica FC.02 – Dilatação térmica dos sólidos Exercícios de assimilação 01. (CPS – RJ) Quem viaja de carro ou de ônibus pode ver, ao longo das estradas, torres de transmissão de energia tais como as da figura. Nessa situação, a lâmina está plana e horizontal. A seguir, ela é aquecida por uma chama de gás. Após algum tempo de aquecimento, a forma assumida pela lâmina será mais adequadamente representada pela figura: NOTE E ADOTE: O coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é 1,210– 5ºC– 1. O coeficiente de dilatação térmica linear do bronze é 1,810– 5ºC– 1. Após o aquecimento, a temperatura da lâmina é uniforme. a) Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 fevereiro de 1998. b) c) (files.fisicaequimicapostesaltatensao.webnode.pt/200000016-acb24ad303/ dfttf.jpg. Acesso em: 10.09.2013.) Olhando mais atentamente, é possível notar que os cabos são colocados arqueados ou, como se diz popularmente, “fazendo barriga”. A razão dessa disposição é que a) a densidade dos cabos tende a diminuir com o passar dos anos. b) a condução da eletricidade em alta tensão é facilitada desse modo. c) o metal usado na fabricação dos cabos é impossível de ser esticado. d) os cabos, em dias mais frios, podem encolher sem derrubar as torres. e) os ventos fortes não são capazes de fazer os cabos, assim dispostos, balançarem. 02. (ENEM) Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito. A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de a) dureza. b) elasticidade. c) dilatação térmica. d) compressibilidade. e) condutividade elétrica. 03. (Fuvest – SP) Uma lâmina bimetálica de bronze e ferro, na temperatura ambiente, é fixada por uma de suas extremidades, como visto na figura ao lado. FC02.EA d) e) 04. (PUC – RS) Num laboratório, um grupo de alunos registrou o comprimento L de uma barra metálica, à medida que sua temperatura T aumentava, obtendo o gráfico abaixo: Pela análise do gráfico, o valor do coeficiente de dilatação do metal é a) 1,0510– 5ºC– 1. b) 1,1410– 5ºC– 1. c) 1,1810– 5ºC– 1. d) 1,2210– 5ºC– 1. e) 1,2510– 5ºC– 1. 05. (ITA – SP) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de – 40ºF a 110ºF e que o coeficiente de dilatação linear do metal é de 1210– 6ºC– 1, qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado). PÁG. 1 a) 9,3 m. b) 2,0 m. c) 3,0 m. d) 0,93 m. e) 6,5 m. 06. (UFMG) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (A) é, aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. À temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis. Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que a) apenas o disco de A se soltará do anel de Fe. b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de A. c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos não se soltarão dos anéis. 10. (UPE) Ao lavar pratos e copos, um cozinheiro verifica que dois copos estão encaixados firmemente, um dentro do outro. Sendo o copo externo feito de alumínio e o interno, de vidro, sobre as formas de separá-los, utilizando os princípios básicos de dilatação térmica, analise os itens a seguir: I. II. III. IV. Aquecendo apenas o copo de vidro. Esfriando apenas o copo de alumínio. Aquecendo ambos. Esfriando ambos. Dados: os coeficientes de dilatação térmica do alumínio e do vidro são iguais a A = 2410– 6ºC– 1 e vidro = 0,510– 6ºC– 1, respectivamente. Está(ão) correto(s) apenas a) I e II. b) I. c) II. d) III. e) IV. Com base nos dados experimentais fornecidos no gráfico, pode-se afirmar, corretamente, que o valor numérico do coeficiente de dilatação linear do vidro é a) 2410– 6ºC– 1. b) 1810– 6ºC– 1. c) 1210– 6ºC– 1. d) 910– 6ºC– 1. e) 610– 6ºC– 1. 08. (CPS – RJ) Um corpo sólido, quando aquecido, sofre alterações em suas dimensões devido à expansão de seus espaços interatômicos. Quando a temperatura desse corpo se eleva, aumenta a agitação atômica e, como consequência, há o aumento da distância média entre os átomos. A esse fenômeno denominamos dilatação térmica. Segundo relatório elaborado por cientistas da ONU sobre o aquecimento global, até o final deste século as temperaturas atmosféricas subirão de 1,8ºC a 4ºC. Isso significa que a maior parte dos corpos sólidos do planeta sofrerá alterações em a) sua massa. b) seu volume. c) seu calor latente. d) seu calor específico. e) sua capacidade térmica. 09. (FATEC – SP) Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo, com aresta de 20 cm a 50ºC. O coeficiente de dilatação linear médio do zinco é 2510– 6ºC– 1. PÁG. 2 GABARITO: 01. D 02. C 03. D 04. E 05. B 06. B 07. D 08. B 09. D 10. D FC02.EA Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 fevereiro de 1998. 07. (UFC – CE) Numa experiência de laboratório, sobre dilatação superficial, foram feitas várias medidas das dimensões de uma superfície S de uma lâmina circular de vidro em função da temperatura T. Os resultados das medidas estão representados no gráfico a seguir. O valor, em cm3, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de – 50ºC é a) 8060. b) 8000. c) 7980. d) 7940. e) 7700.
