I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.

Transcrição

1 1. (ENEM-MEC) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques NÃO fossem subterrâneos: I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível. II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Destas considerações, somente: a) I é correta. b) II é correta c) III é correta d) I e II são corretas. e) II e III são corretas. 2. (ENEM-MEC) Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35 C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5 C e os revende. 1

2 Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1, oc-1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas estaria entre A) R$ 500,00 e R$ 1.000,00. B) R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. C) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. D) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. E) R$ 7.000,00 e R$ 7.950, (ENEM-MEC) De maneira geral, se a temperatura de um líquido comum aumenta, ele sofre dilatação. O mesmo não ocorre com a água, se ela estiver a uma temperatura próxima a de seu ponto de congelamento. O gráfico mostra como o volume específico (inverso da densidade) da água varia em função da temperatura, com uma aproximação na região entre 0ºC e 10ºC, ou seja, nas proximidades do ponto de congelamento da água. A partir do gráfico, é correto concluir que o volume ocupado por certa massa de água a) diminui em menos de 3% ao se resfriar de 100ºC a 0ºC. b) aumenta em mais de 0,4% ao se resfriar de 4ºC a 0ºC. c) diminui em menos de 0,04% ao se aquecer de 0ºC a 4ºC. d) aumenta em mais de 4% ao se aquecer de 4ºC a 9ºC. e) aumenta em menos de 3% ao se aquecer de 0ºC a 100ºC. (Uema) Um arame de aço, dobrado conforme a figura, está engastado no teto, no ponto A. Aumentando a sua temperatura de maneira homogênea, a extremidade B terá um deslocamento que será mais bem representado por qual dos vetores? 2

3 4. (FGV-SP) Um serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão de ferro, a armação esquematizada. A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forças sobre esses pontos. Se a temperatura da armação for aumentada, a barra transversal a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B. b) empurrará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. c) empurrará os pontos A e B, pois ficará Lo.α.Δt vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. d) tracionará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. e) tracionará os pontos A e B, pois ficará Lo.α.Δt vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. 5. (UFRJ-RJ) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio (αal = C-1) e uma haste de aço (αaço = C-1), e todas inicialmente à mesma temperatura. O sistema é, então, submetido a um processo de aquecimento, de forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes. Podemos afirmar que, ao final do processo de aquecimento, a figura formada pelas hastes estará mais próxima de um: a) quadrado. b) retângulo. c) losango. d) trapézio retângulo. e) trapézio isósceles. 6. (UNESP-SP) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo 3

4 coeficiente de dilatação é α = C-1. Se a 10 C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40 C? a) m b) m c) m d) m e) m 7. (UNESP-SP) Duas lâminas metálicas, a primeira de latão e a segunda de aço, de mesmo comprimento à temperatura ambiente, são soldadas rigidamente uma à outra, formando uma lâmina bimetálica, conforme a figura a seguir. O coeficiente de dilatação térmica linear do latão é maior que o do aço. A lâmina bimetálica é aquecida a uma temperatura acima da ambiente e depois resfriada até uma temperatura abaixo da ambiente. A figura que melhor representa as formas assumidas pela lâmina bimetálica, quando aquecida (forma à esquerda) e quando resfriada (forma à direita), é 8. (UFSC-SC) Um aluno de ensino médio está projetando um experimento sobre a dilatação dos sólidos. Ele utiliza um rebite de material A e uma placa de material B, de coeficientes de dilatação térmica, respectivamente, iguais a αa e αb. A placa contém um orifício em seu centro, conforme indicado na figura. O raio RA do rebite é menor que o raio RB do orifício e ambos os corpos se encontram em equilíbrio térmico com o meio. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). I. Se αa > αb a folga irá aumentar se ambos forem igualmente resfriados. II. Se αa > αb a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente aquecidos. III. Se αa < αb e aquecermos apenas o rebite, a folga aumentará. IV. Se αa = αb a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente aquecidos. V. Se αa = αb e aquecermos somente a placa, a folga aumentará. 4

5 VI. Se αa > αb a folga aumentará se apenas a placa for aquecida. a) I, V e VI b) todas c) II, III e IV d) I, III e V e) II, III e IV 9. (UEL-PR) O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 0,60% quando sua temperatura varia de 200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse metal, em ºC-1,vale: a) 1, b) 3, c) 1, d) 3, e) 3, (UFPEL-RS)) A água, substância fundamental para a vida no Planeta, apresenta uma grande quantidade de comportamentos anômalos. Suponha que um recipiente, feito com um determinado material hipotético, se encontre completamente cheio de água a 4 C. De acordo com o gráfico e seus conhecimentos, é correto afirmar que a) apenas a diminuição de temperatura fará com que a água transborde. b) tanto o aumento da temperatura quanto sua diminuição não provocarão o transbordamento da água. c) qualquer variação de temperatura fará com que a água transborde. d) a água transbordará apenas para temperaturas negativas. e) a água não transbordará com um aumento de temperatura, somente se o calor específico da substância for menor que o da água. 11. (UDESC-SC) A tabela abaixo apresenta uma relação de substâncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatação linear e condutividade térmica, ambos medidos à temperatura de 20 C. 5

6 Assinale a alternativa correta, tomando como base as informações acima. a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrerão dilatações iguais, quando submetidas a uma variação de temperatura de 20 C. b) A condutividade térmica das substâncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram. c) Substâncias que possuem maior condutividade térmica também apresentam maiores coeficientes de dilatação. d) Dentre as substâncias listadas na tabela, o cobre é a melhor opção para fazer isolamentos térmicos. e) Duas chapas de dimensões iguais, uma de alumínio e outra de concreto, são submetidas à mesma variação de temperatura. Constata-se então que a variação de dilatação superficial da chapa de alumínio é duas vezes maior que a da chapa de concreto. 12. (UEPG-PR) Dilatação térmica é o fenômeno pelo qual variam as dimensões geométricas de um corpo quando este experimenta uma variação de temperatura. Sobre esse fenômeno físico, assinale o que for errado. I. Em geral, as dimensões de um corpo aumentam quando a temperatura aumenta. II. Um corpo oco se dilata como se fosse maciço. III. A tensão térmica explica por que um recipiente de vidro grosso comum quebra quando é colocada água em ebulição em seu interior. IV A dilatação térmica de um corpo é inversamente proporcional ao coeficiente de dilatação térmica do material que o constitui. V. Dilatação aparente corresponde à dilatação observada em um líquido contido em um recipiente. a) I, II e III b) I, III e V c) II, IV e V d) todas e) apenas a IV DILATAÇÃO LINEAR 13. Um cano de cobre de 4 m a 20o C é aquecido até 80o C. Dado do cobre igual a oc-1, de quanto aumentou o comprimento do cano? 14. O comprimento de um fio de alumínio é de 30 m, a 20o C. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60o C e que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é de oC-1, determine a variação no comprimento do fio. 15. Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de trilhos de ferro com 1000 m ao passar de 0o C para 40o C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é oc-1? 6

7 16. Uma barra de ferro tem, a 20o C, um comprimento igual a 300 cm. O coeficiente de dilatação linear do ferro vale oc-1. Determine o comprimento da barra a 120oC. 17. Um tubo de ferro, -6 oc-1, tem 10 m a -20o C. Ele foi aquecido até 80o C. Calcule o comprimento a final do tubo. 18. Uma barra de determinada substância é aquecida de 20o C para 220o C. Seu comprimento à temperatura de 20o C é de 5,000 cm e à temperatura de 220o C é de 5,002 cm. Determine o coeficiente de dilatação linear da substância. Questões 19. Aquecendo-se um sólido, suas moléculas: a) nada sofrem; b) vibram menos; c) se aproximam; d) vibram mais e se afastam 20. A distância entre dois pedaços de trilhos consecutivos em uma estrada de ferro é: a) menor no inverno; b) praticamente constante; c) maior no inverno; d) maior no verão. 21. Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa que está na temperatura de 20o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? a) aquecer o pino; b) esfriar a placa; c) colocar o pino numa geladeira; d) nenhuma das anteriores. 22. Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista deve: a) deixá-lo muito esticado; b) deixá-lo pouco esticado; c) é indiferente se pouco ou muito esticado DILATAÇÃO SUPERFICIAL 23. Uma chapa de zinco tem área de 8 cm2 a 20oC. Calcule a sua área a 120o -6 oc Uma chapa de chumbo tem área de 900 cm2 a 10o C. Determine a área de sua superfície a 60o C. O coeficiente de dilatação superficial do chumbo vale oc-1. 7

8 25. Uma chapa de alumínio, -6 oc-1, tem área de 2 m2 a 10o C. Calcule a variação de sua área entre 10o C e 110o C. 26. A variação da área de uma chapa é 0,04 cm2, quando a temperatura passa de 0o C para 200o C. Se a área inicial da chapa era 100 cm2, determine o coeficiente de dilatação superficial da chapa. Questões 27. Num bar, dois copos se encaixaram de tal forma que o balconista não consegue retirar um de dentro do outro. Mergulhando o copo de baixo em água quente, os corpos se soltaram. Por quê? 28. Explique por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se você o encher parcialmente com água fervendo. 29. Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa que está na temperatura de 20o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? a) aquecer o pino; b) esfriar a placa; c) colocar o pino numa geladeira; d) nenhuma das anteriores. DILATAÇÃO VOLUMETRICA 30. Um petroleiro recebe uma carga 107 barris de petróleo no Golfo Pérsico, a uma temperatura de 50o C. Qual a perda em barris, por efeito de contração térmica, que esta carga apresenta quando á descarregada no Brasil, a uma temperatura de 10o C? Dado: petróleo = 10-3 oc-1. 8

9 31. Ao ser aquecido de 10o C para 210o C, o volume de um corpo sólido aumenta 0,02 cm3. Se o volume do corpo a 10o C era 100 cm3, determine os coeficientes de dilatação volumétrica e linear do material que constitui o corpo. Questões 32. Tendo enchido completamente o tanque de gasolina de seu carro, uma pessoa deixou o automóvel estacionado ao sol. Depois de um certo tempo, verificou que, em virtude da elevação da temperatura, uma certa quantidade de gasolina havia entornado. A) O tanque de gasolina dilatou? B) A quantidade que entornou representa a dilatação real que a gasolina sofreu? 33. Um parafuso deve se ajustar numa porca à temperatura de 20o C. No entanto, verifica-se que a porca é pequena para receber o parafuso. Que procedimentos podem permitir que o parafuso entre na porca? 9