A 20 C um recipiente de vidro com 1,0L é preenchido com mercúrio até a borda. Quando a temperatura aumenta para 80 C , qual volume de mercúrio transbordará?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um recipiente de vidro de 1,0 litro cheio de mercúrio a 20°C. Quando a temperatura aumenta para 80°C, queremos descobrir quanto de mercúrio vai transbordar. Para resolver isso, vamos usar conceitos de expansão térmica dos líquidos, especificamente a expansão volumétrica.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que quando a temperatura de um líquido aumenta, seu volume também aumenta. Isso acontece porque as moléculas se movimentam mais e ocupam mais espaço. A quantidade de aumento de volume pode ser calculada usando a fórmula da expansão volumétrica:
Onde:
-
é a variação do volume. -
é o coeficiente de expansão volumétrica do material. -
é o volume inicial. -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Vamos identificar cada valor na nossa situação:
- Volume inicial (
): 1,0 litro. - Variação de temperatura (
): 80°C - 20°C = 60°C. - Coeficiente de expansão volumétrica (
) para o mercúrio: aproximadamente .
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula:
Passo 5
Fazendo as contas:
Convertendo litros para mililitros (já que 1 L = 1000 mL):
Resposta
Aproximadamente 11 mL de mercúrio transbordarão quando a temperatura aumentar de 20°C para 80°C.