sábado, 2 de maio de 2015

LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE DILATAÇÃO TÉRMICA COM GRÁFICOS


Lista de exercícios sobre dilatação térmica com gráficos

1. (UFPE) O gráfico a seguir representa a variação, em milímetros, do comprimento de uma barra metálica, de tamanho inicial igual a 1.000 m, aquecida em um forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades de 10-6/°C?

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2. (CESGRANRIO) O comprimento L de uma barra de latão varia, em função da temperatura θ, segundo o gráfico a seguir.
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Assim, o coeficiente de dilatação linear do latão, no intervalo de 0°C a 100°C, vale:
a) 2,0.10-5/°C
b) 5,0.10­-5/°C
c) 1,0.10-4/°C
d) 2,0.10­-4/°C
e) 5,0.10­4-/°C

3. (MACKENZIE) Se uma haste de prata varia seu comprimento de acordo com o gráfico dado, o coeficiente de dilatação linear desse material vale:
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a) 4,0 . 10­-5°C­-1
b) 3,0 . 10­-5°C­-1
c) 2,0 . 10­-5°C­-1
d) 1,5 . 10­-5°C­-1

e) 1,0 . 10­-5°C­-1


4. (PUCCAMP) A figura a seguir representa o comprimento de uma barra metálica em função de sua temperatura. 
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A análise dos dados permite concluir que o coeficiente de dilatação linear do metal constituinte da barra é, em °C-1,
a) 4.10­-5
b) 2.10­-5
c) 4.10­-6
d) 2.10­-6
e) 1.10­-6


5. (UFPE) O gráfico abaixo apresenta a variação do comprimento L de uma barra metálica, em função da temperatura T. Qual o coeficiente de dilatação linear da barra, em °C­1?
a) 1,00 × 10­-5
b) 2,00 × 10­-5
c) 3,00 × 10­-5
d) 4,00 × 10­-5
e) 5,00 × 10­-5

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6. (UFRGS) Uma barra retilínea e uniforme, feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear é positivo e independente da temperatura, recebe calor de uma fonte térmica. Entre os gráficos a seguir, qual aquele que melhor representa a variação ∆L do comprimento da barra como função da variação ∆T de sua temperatura?

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7. (CESGRANRIO) Uma rampa para saltos de asa-delta é construída de acordo com o esquema que se segue. A pilastra de sustentação II tem, a 0°C, comprimento três vezes maior do que a I.
Os coeficientes de dilatação de I e II são, respectivamente, α1 e α2.
Para que a rampa mantenha a mesma inclinação a qualquer temperatura, é necessário que a relação entre α1 e α2, seja:
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a) α1 = α2
b) α1 = 2 α2
c) α1 = 3 α2
d) α2 = 3 α1
e) α2 = 2 α1

8. (FEI) Duas barras, sendo uma de ferro e outra de alumínio, de mesmo comprimento l = 1 m a 20°C, são unidas e aquecidas até 320°C. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é de 12.10­-6°C­-1 e do alumínio é 22.10­-6°C­-1. Qual é o comprimento final após o aquecimento?
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a) 2,0108 m
b) 2,0202 m
c) 2,0360 m
d) 2,0120 m

e) 2,0102 m


9. (FGV) O princípio de um termostato pode ser esquematizado pela figura a seguir. Ele é constituído de duas lâminas de metais, A e B, firmemente ligadas. Sabendo-se que o metal A apresenta coeficiente de dilatação volumétrica maior que o metal B, um aumento de temperatura levaria a qual das condições abaixo?

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10. (PUCMG) Na figura adiante, estão representadas três chapas bimetálicas idênticas, formadas pela sólida junção de uma chapa de aço e de uma chapa de cobre, conforme indicado. Suas temperaturas são, respectivamente, t1, t2 e t3. Sabe-se que os coeficientes de dilatação linear para esses materiais são:
 para o aço, α = 11 × 10­-6 °C­-1;

para o cobre, α = 17 × 10­-6 °C­-1;

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Assinale a alternativa que contém valores t1, t2 e t3, NESSA ORDEM, compatíveis com a figura:
a) 20°C; 50°C; -10°C
b) 20°C; -10°C; 50°C
c) -10°C; 20°C; 50°C
d) 50°C; -10°C; 20°C
e) 50°C; 20°C; -10°C

11. (PUCPR) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio é, aproximadamente, o dobro do coeficiente de dilatação térmica do aço.
A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro metal. À temperatura do ambiente, os discos são presos aos anéis.

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Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar:
a) apenas o disco de aço se soltará do anel de alumínio.
b) apenas o disco de alumínio se soltará do anel de aço.
c) os discos se soltarão dos respectivos anéis.
d) os discos permanecerão presos sem soltar por maior que seja o aumento de temperatura.
e) os metais entrarão em fusão antes de se soltarem.

12. (UFMG) Duas lâminas de metais diferentes, M e N, são unidas rigidamente. Ao se aquecer o conjunto até uma certa temperatura, esse se deforma, conforme mostra a figura a seguir.
Com base na deformação observada, pode-se concluir que
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a) a capacidade térmica do metal M é maior do que a capacidade térmica do metal N.
b) a condutividade térmica do metal M é maior do que a condutividade térmica do metal N.
c) a quantidade de calor absorvida pelo metal M é maior do que a quantidade de calor absorvida pelo metal N.
d) o calor específico do metal M é maior do que o calor específico do metal N.
e) o coeficiente de dilatação linear do metal M é maior do que o coeficiente de dilatação linear do metal N.

13. (UFPI) Duas lâminas metálicas são coladas como indica a figura. O material da lâmina L1 tem coeficiente de dilatação maior do que o da lâmina L2. À temperatura ambiente as lâminas estão verticais. A temperatura é, então, elevada e em seguida diminuída até abaixo da temperatura ambiente. Durante o processo descrito, podemos afirmar que ambas as lâminas se encurvam, inicialmente, para:

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a) a direita e ali permanecem.
b) a esquerda e ali permanecem.
c) a esquerda e depois para a direita.
d) a esquerda e depois retornam à vertical.
e) a direita e depois para a esquerda.

14. (UNIRIO) A figura a seguir representa uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação linear do metal A é a metade do coeficiente de dilatação linear do metal B. À temperatura ambiente, a lâmina está na vertical. Se a temperatura for aumentada em 200°C, a lâmina:

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a) continuará na vertical.
b) curvará para a frente.
c) curvará para trás.
d) curvará para a direita.
e) curvará para a esquerda.

15. (UNIRIO) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio (αAl=24.10­-6°C-1) e uma haste de aço (αAço=12.10-6°C-1), todas inicialmente à mesma temperatura. O sistema é, então, submetido a um processo de aquecimento, de forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes.

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Podemos afirmar que, ao final do processo de aquecimento, a figura formada pelas hastes estará mais próxima de um:
a) quadrado.
b) retângulo.
c) losango.
d) trapézio retângulo.
e) trapézio isósceles.




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