E.
.
4. Uma das possíveis aplicações da expansão térmica é a determinação dos constituintes de um sólido ou líquido. Isso ocorre pelo fato de que corpos feitos de diferentes constituintes se expandem de forma diferente. Assim, um sólido feito de alumínio e outro feito de aço, ainda que tenham a mesma forma e geometria, quando tiverem suas temperaturas aumentadas em mesma quantidade, sofrerão diferentes expansões. A partir de uma tabela de valores de referência para o coeficiente de expansão linear
, é possível determinar de qual material é feito o sólido, por exemplo. Em um laboratório, um pesquisador precisa determinar qual é a substância que compõe certo sólido. Para tal, ele mede o volume inicial do sólido à temperatura ambiente,
, obtendo
. Na sequência, eleva a temperatura desse sólido até que ela atinja
e mede novamente seu volume, obtendo
. Utilizando a tabela de referência, qual foi o material constituinte desse sólido determinado pelo pesquisador?
A. Aço.
B. Aluminio.
C. Bronze.
D. Chumbo.
E. Ferro.
4. Uma das possíveis aplicações da expansão térmica é a determinação dos constituintes de um sólido ou líquido. Isso ocorre pelo fato de que corpos feitos de diferentes constituintes se expandem de forma diferente. Assim, um sólido feito de alumínio e outro feito de aço, ainda que tenham a mesma forma e geometria, quando tiverem suas temperaturas aumentadas em mesma quantidade, sofrerão diferentes expansões. A partir de uma tabela de valores de referência para o coeficiente de expansão linear
A. Aço.
B. Aluminio.
C. Bronze.
D. Chumbo.
E. Ferro.
Passo 1
Resumindo: temos um sólido cuja temperatura sobe de
para
, o volume inicial é
e o volume final é
. Para identificar o material, vamos usar a teoria da expansão volumétrica:
sendo
o coeficiente de expansão volumétrica e
, com
o coeficiente de expansão linear.
Passo 2
Calcular a variação de volume e a variação relativa:
Passo 3
A variação de temperatura é
Logo o coeficiente volumétrico é
E o coeficiente linear corresponde a
Passo 4
Comparando
com a tabela de referência (valores típicos em
):
- Aço/ferro:
– - Alumínio:
– - Bronze:
– - Chumbo:
–
O valor de
calculado encaixa-se melhor no intervalo do bronze.
Resposta
C. Bronze.