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:
De
Onde:
  • De é a variação do volume.
  • beta é o coeficiente de expansão volumétrica do material.
  • V0 é o volume inicial.
  • De é a variação de temperatura.

Passo 3

Vamos identificar cada valor na nossa situação:
  • Volume inicial ( V0): 1,0 litro.
  • Variação de temperatura ( De): 80°C - 20°C = 60°C.
  • Coeficiente de expansão volumétrica ( beta) para o mercúrio: aproximadamente 1,82 times 10^-4 , °C^-1.

Passo 4

Agora, substituímos esses valores na fórmula:
De

Passo 5

Fazendo as contas:
De
Convertendo litros para mililitros (já que 1 L = 1000 mL):
0,01092 , L = 10,92 , mL

Resposta

Aproximadamente 11 mL de mercúrio transbordarão quando a temperatura aumentar de 20°C para 80°C.

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