Física E Extensivo V. 3

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1 Física E Extensiv Exercícis 0) E 0) C 0) 04) E Perceba que el desenh, devid a aqueciment, a barra se curvu ara a direita, lg α > α Cm α tama > α vidr, a tama se dilatará abrind cm mais facilidade 07) D L L 0 α L α L0 5 0 α 000 α,5 0 5 C 08) L 40 cm e L 80 cm L L (ermanecer na hrizntal) L α L α 0 0 4L 0 L L 4 0 (L + 40) 0 L L L 40 cm 0 L 0 L 0 L 0 Já a barra (L ) L 80 cm 0 05) E 0 D igual Perceba que, ara uma mesma variaçã de temeratura, a dilataçã crrida na barra é igual à da barra D L L L α L α 0 0 L α L α 0 0 α α L 0, m L 0 50 m 00 C L L 0 α 0, 50 α 00 α α C 06) E 09) a,0 0 5 C L L 0 α 0, α α α α 0 5 C 0) D ) D ) 49 O aument d fur é rrcinal a aument da laca R < R 0 erdadeir α > α erceba que a relaçã R < R se mantém 0 Fals α > α a relaçã R < R será alterada is se dilatará mais que 04 Fals α < α a flga diminuirá 08 Fals α α a flga aumentará is R < R 6 erdadeir α α a flga aumentará is s cmriments iniciais sã diferentes erdadeir α > α tamanh da laca irá aumentar Física E

2 ) 40 cm 8) ur, cub Quant a tamanh da aresta d cub ela dilatará cnfrme seu ceficiente de dilataçã, que é mair n chumb ssim a aresta d cub será menr que a d cub cm² α 0 5 C β C 40 cm 00 C 4,5% Este aument ercentual crre em dimensões vlumétricas ( dimensões) Se ensarms em terms lineares ( dimensã), terems um aument ercentual vezes menr L 4,5% L,5% 4) 5) E 0 β cm α Pb 0 5 C β Pb C Cnsidere a área inicial cm send 0 00 cm Q m C C 0 β ,06 cm Lg, a área aumentu 0,06% Δ 0 α Δ Cm alumíni aresenta dbr d ceficiente de dilataçã em relaçã a cncret, sua dilataçã suerficial também é dbr 6) a) Δ L α L 0 Δ Δ L (45 5) ,065 m,65 cm b) Δ γ 0 Δ Δ 9, (0 5) litrs c) ΔL αl 0 Δ ΔL ,0006 m 0,06 cm 0,6 mm 7) Resluçã: O fósfr acenderá rimeir n cub que atingir a temeratura final de igniçã mais raidamente, u seja, aquele que ssuir mair cndutividade térmica Neste cas é cub feit de 9) 4 0) 0 Incrreta 0 Incrreta 04 Incrreta 08 Crreta 6 Crreta Perceba que este material, a ser aquecid em 00 C, sfre um aument r cmriment de,4 mm/m L L 0 α L α L0,4 0 α 0 α,4 0 5 C O aument vlumétric de um cub de aresta a será: a a 0 a a a a γ,4 0 5 C 7, 0 5 C ) D 0 γ a 7, , 0 a 0 γ 000, 0 ( 5) 4,9 L a Física E

3 ) ) 0 γ (0 0) 40 L dilataçã ttal é 9, ) C 9) dilataçã real d líquid é dada r líquid reciiente + aarente 5) 6) E 7) 8) reciiente 0 cm 0 0 C 00 C γ rec C γ líq,8 0 4 C γ líq γ rec + γ a, , γ a γ a,4 0 4 C a 0 γ a a 0, a,8 L γ aarente reciiente Cm reciiente se dilata mais quand aquecid, mens água transbrdará ssim, ceficiente vlumétric aarente será menr mesma dilataçã crrida n reciiente crre n líquid Nã haverá transbrdament sem dilataçã aarente 0) E líq 0 γ líq 0, 0 (0 0) líq,88 L final líq final rec + + 0líq líq 0rec rec , ,7 ml ) a) γ a 50,5 0 5 C ; b) γ líq 5,0 0 5 C cm 0 0 C 00 C γ rec C a 50,5 cm a) a 0 γ a a 000 γ a 00 50,5 0 5 γ a γ a 50,5 0 5 C b) γ líq γ rec + γ a γ líq 50, ,5 0 5 γ líq 5,0 0 5 C Física E

4 ) C ) E 0 Falsa Dilatam-se igualmente 04 erdadeira Se α > α 08 erdadeira β α 6 erdadeira 9) 4 4) 5) Já seu vlume diminui a ser aquecid entre 0 C e 4 C C C 0 5 C 0 Falsa temeratura está relacinada cm a agitaçã térmica ds átms 0 Falsa Durante as mudanças de fase de uma substância ura, as temeraturas nã variam 04 Falsa 08 erdadeira O calr é a energia térmica em mviment 6 erdadeira través da radiaçã (irradiaçã) 40) 0 erdadeira água ssui mair calr esecífic existente c água cal/g C 0 Falsa O vlume diminui e a densidade aumenta 04 erdadeira água é excelente mderadr climátic, devid a seu alt calr esecífic 08 Falsa areia ssui um calr esecífic muit baix 6 erdadeira Falsa ressã atmsférica é fatr mais relevante nessa situaçã 4) D 4) D 4) n 50 mls; m,6 kg 6) 7) D I Fals d máx da água crre em 4 C II erdadeir III Fals Diminui a temeratura de fusã à medida que se aumenta a ressã I erdadeir 8) 9 0 erdadeira aumentarms a temeratura, um relógi de êndul aumenta tamanh ( ) de seu êndul, ficand cm eríd mair, casinand assim um atras 60 ml M g/ml 8, atm 47 C 0 K n? n R 8, 60 n 0,08 0 n 50 mls n m M 50 m m 600 g,6 kg 4 Física E

5 44) Cmentári: Huve aqui um deslize d examinadr quant à unidade de ressã Pressã frça/área, rtant, a unidade crreta é libra-frça r legada a quadrad 45) D Dads: 0 0 lbf/l ; 0 0 C 9 K; 5 lbf/ l Cm a transfrmaçã é ismétrica: K 69 C (equilíbri) n R n R ) 7 C 7,0 C 00 K cnstante cnstante n n n n n 00 n 00 K 7 C ) m 0 g 49) C d,5 kg/m m? 0 L 700 mmhg 40 C K ml 8 g (N ) atm 760 mmhg x 700 mmhg x 0,9 atm n R 0,9 0 n 0,08 n 0,5 ml n m ml,4 L 0 C 7 K atm 0,5 m 8 m 0 g? 7 C 00 K 760 mmhg atm, ,6 L 50) atm 47) 40% m P 00 atm? P 0 atm ,6 m Gastu 0,4 m u 40% d vlume inicial 0,6 0, atm 5) P P D D P P D D Física E 5

6 5) D t t P P t + 7 t + 7 4t + 09 t + 89 t 7 C + 7 Lg, 546 K 5) L a) (equilíbri) n R n R Se + L + L L L L b) n R 0, atm 54) 40 K 55) E atm 4 atm 0 L 0 L 0 K? K 56) 57) P 4P P P 09, P 0,P P 0 5 N/m P,5 0 5 N/m cm? 7 C 00 K 7 C 400 K 58) E 59) E 5 5 0, , cm, K 87 C Lg, fi aquecid em 60 C? 00 K 400 K 6 Física E

7 P 4P 60) 9 cm 6) Final: 8, P,69 atm C,8 0 6 m 7 C 80 K 0 5 N/m 6) E µ g h N/m unidades arbitrárias de e 5 6 0, m u 9 cm E P 8 P 4 P C C 4 Onde rdut da ressã el vlume fr mair, a temeratura será mair Onde rdut btiver mesm valr, terems temeraturas iguais ssim: c > 64) 07 0 isterma 0 6) Inicialmente: n 7 C 00 K 4 L isterma n R 4 0, ,45 atm Física E 7

8 04 67) D Se tems uma isterma, entã: X X 6 8 X X 4 L 68) 65) C 5 P 0 0 P0, m 66) transfrmaçã istérmica n R cnstante cnstante relaçã entre as temeraturas é diretamente rrcinal a rdut da ressã x vlume ssim: I > II III 69) bmbeadas bmba de bicicleta bmbeada X neu da bicicleta bmbeadas ) 8 Física E

9 7) I Se P é rrcinal a, vlume é cnstante evluçã ismétrica, isvlumétrica u iscórica II Se P é cnstante evluçã isbárica III Se é cnstante evluçã istérmica 77 C 550 K? K C 7) 4 libras-frça l 4 C 87 K? 55 C 8 K (isvlumétrica) ) 74) 75) C 4 libras-frça l C: isbárica, ismétrica D: isvlumétrica, isbárica Perceba que, ela isterma ( ) que cruza s nts D e C, D C al isterma se encntra mais afastada da rigem que a isterma ( ) que cntém nt ssim: D C > temeratura de um nt é rrcinal a rdut ressã x vlume ara nt ssim: D D 0 0 atm L atm L ssim, a > D 76) Física E 9

10 77) C Um reciiente hermeticamente fechad (vlume cnstante) 8) a) 00 K Perceba que a mesma isterma que cruza nt também assa el nt C ssim, C 00 K b) 77 C ransfrmaçã C P PC C C P 0 P C 0 P C P 78) 06 79) D nalisand gráfic dad, cncluíms que ara a rfundidade de 50 m a ressã inicial é P i 6 atm ressã final, na suerfície, é P f atm licand a equaçã ds gases ideais n rcess istérmic entre a siçã inicial (rfundidade de 50 m) e a siçã final (suerfície d mar), tems: P i i P f f f Pi 60, P 7 C 00 K atm? 0 atm 80) E i 0 0 K 00 CNP atm 0 C 7 K atm? 7 7 C f f 6,0 i 8) C 8) C ransfrmaçã C P PC C C P P k 77 C Perceba que n nt rdut ressã x vlume é 6 6 atm L Já n nt C, rdut é C C 4 atm L Cm rdut x d nt C é vezes mair que n nt, a temeratura em C é vezes mair 0 C 0 C 606 K C 7 C 00 K atm (antes de fechar) 9 C 54 K P? 84) D ,85 atm C C 0 C Física E

11 85) 7 C 00 K? K Exercícis interativs 0) a) O zinc se dilata mais d que aç, e interrutr desliga; b) O zinc se enclhe mais d que aç, e interrutr liga nvamente 0) O vidr é mau cndutr de calr Pr iss, quand a água quente é clcada n c, sua arede interna se dilata e sua arede externa cntinua fria sem se dilatar Essa situaçã cria tensões térmicas, u seja, frças stas que fazem cm que c rache O c nã racharia se fsse feit cm um material bm cndutr de calr u que tivesse um baix ceficiente de dilataçã Em seguida (iscórica) P 600 K P? P P K 97 C Física E