A
, o nível de um determinado líquido no interior de um tubo de vidro cilíndrico, mantido na posição vertical, é de 40 cm . Qual será o nível do líquido quando a temperatura for elevada para
? O coeficiente de dilatação linear do vidro é de
, e o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é
.
Passo 1
O enunciado dá um tubo cilíndrico de vidro, na vertical, contendo líquido até a altura inicial
cm à temperatura
. Ao passar para
(
K), o vidro se dilata linearmente com coeficiente
e o líquido se dilata volumetricamente com coeficiente
. Precisamos encontrar a nova altura
do líquido.
Passo 2
A dilatação volumétrica do líquido faz o seu volume passar de
para
onde
é a área da secção interna do tubo à temperatura inicial.
Passo 3
A dilatação do vidro altera a área da secção interna do tubo de
para
pois em um cilindro a área transversa cresce com o dobro do coeficiente linear.
Passo 4
A nova altura
do líquido satisfaz
Substituindo os valores:
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