Durante uma experiência científica, um pesquisador preenche completamente (sem deixar ar) um recipiente de plástico rígido com
de solução salina a
, fechando-o hermeticamente. O coeficiente de dilatação volumétrica da solução é
e o do plástico é
. Se a temperatura subir para
, o que acontece?
Passo 1
O enunciado diz que temos um recipiente de plástico rígido completamente cheio, sem ar, com
de solução salina a
. A temperatura sobe para
, ou seja,
. O coeficiente volumétrico da solução é
e do plástico é
. O conteúdo da matéria é dilatação volumétrica e o que precisamos é comparar a dilatação da solução com a do recipiente para ver se sobra espaço ou não.
Passo 2
Escrevemos as expressões para o volume final da solução e do recipiente, usando a fórmula da dilatação volumétrica
:
Passo 3
Calculamos cada volume:
Passo 4
Comparando, a solução quer passar a ter
e o recipiente só chega a
. Há portanto uma diferença
Como o recipiente está hermeticamente cheio, essa falta de espaço gera alta pressão interna até o plástico ceder.
Resposta
A solução se expande mais que o plástico, produzindo um excesso de cerca de
mL. Sem espaço livre, a pressão interna cresce e o recipiente acabará se deformando ou rompendo, provocando vazamento ou ruptura.