Exercícios Resolvidos de Transferência de Calor

Um pote de azeitonas é feito de vidro e sua tampa de alumínio, conforme figura.

Afim de abrir o pote à temperatura ambiente, um aluno de Física II utiliza as seguintes estratégias usando uma quantidade ilimitada de água quente a 60 ° C :

I. Aquece a tampa mas não aquece o vidro.

II. Aquece o vidro mas não aquece a tampa.

III. Aquece ambos, a tampa e o vidro.

Admitindo que nos três casos o aluno aguardou o equilíbrio térmico com a água quente, podemos dizer que, dessas estratégias, será(ão) eficiente(s) apenas a(s):

  1. I e II.
  2. II e III.
  3. I.
  4. III.
  5. I e III.

Passo 1

Como estramos tratando de ceder calor a materiais diferente, vamos lembrar da fórmula de dilatação linear:

∆ L = L 0 α ∆ t

Logo, quanto maior o coeficiente de dilatação linear, α , maior será a dilatação.

Acontece que o α do alumínio é maior que o do vidro. Isso significa que quando eles variam a mesma temperatura, o alumínio varia mais que o vidro, sacou?

Então eu posso:

I – Aquecer só a tampa. Aí ela vai ficar maior que o pote, e vai soltar.

III – Aquecer ambos. Porque como o alumínio dilata mais que o vidro na mesma variação de temperatura, a tampa vai dilatar mais que o pote e vai soltar.

Aquecer só o pote não funcionaria, porque só ele aumentaria de tamanho, a tampa ficaria mais apertada e pioraria a situação.

Então a resposta é Letra E.

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Resposta

Letra E.

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