Turma: 2101 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni

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1 Colégio Zaccaria TELEFAX: (0 XX 21) Lista de exercícios Física II (Recuperação) 2º Período 2014 Aluno(a): N.º Turma: 2101 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni QUESTÃO 1 O tanque de gasolina de um automóvel, de capacidade 60 litros, possui um reservatório auxiliar de retorno com volume de 0,48 litros, que permanece vazio quando o tanque está completamente cheio. Um motorista enche o tanque quando a temperatura máxima que o combustível pode alcançar, desprezando-se a dilatação do tanque, é igual a: γ gasolina = 2,0 x 10-4 C -1. a) 60 C b) 70 C c) 80 C d) 90 C e) 100 C QUESTÃO 2 Um termômetro especial, de líquido dentro de um recipiente de vidro, é constituído de um bulbo de 1cm 3 e um tubo com secção transversal de 1mm 2. À temperatura de 20 C, o líquido preenche o tubo até uma altura de 12mm. Considere desprezíveis os efeitos da dilatação do vidro e da pressão do gás acima da coluna do líquido. Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica média do líquido vale: a) C -1 b) C -1 c) C -1 d) C -1 e) C -1 QUESTÃO 3 Quando resfriamos uma determinada quantidade de água de 4 C até 0 C, ocorre que: a) o volume aumenta e a densidade diminui. b) o volume diminui e a densidade aumenta. c) o volume e a densidade diminuem. d) o volume permanece constante e a densidade diminui. e) o volume e a densidade aumentam. 1

2 QUESTÃO 4 Um recipiente de vidro. com a capacidade de 3000cm³, está completamente cheio com líquido, a 0 C. O conjunto é aquecido até 100 C e observa-se que 15cm³ desse líquido extravasa do recipiente. Considerando-se o coeficiente de dilatação linear do vidro como sendo constante no referido intervalo térmico e igual a 4x10-6 ºC 1, qual o coeficiente de dilatação real desse líquido? a) 5, ºC 1 b) 4, ºC 1 c) 4, ºC 1 d) 6, ºC 1 e) 5, ºC 1 QUESTÃO 5 O coeficiente de dilatação aparente de um líquido é: a) Menor que o real; b) Menor que o coeficiente de dilatação do recipiente; c) Maior que o real; d) Igual ao real; e) Não tem relação com o real. QUESTÃO 6 Quando um frasco completamente cheio de um líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume de líquido transbordado mede a dilatação: a) Absoluta do líquido; b) Absoluta do frasco; c) Aparente do frasco; d) Aparente do líquido; e) Do frasco mais a do líquido. QUESTÃO 7 Um frasco cuja capacidade a 0ºC é de 2000 cm 3, está cheio até a boca com determinado líquido. O conjunto foi aquecido de 0 a 100 ºC, transbordando 14 cm 3. O coeficiente de dilatação aparente deste líquido, em relação ao material do fraco, é igual a: a) ºC 1 b) ºC 1 c) ºC 1 d) ºC 1 e) ºC 1 QUESTÃO 8 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, QUESTÃO 9 No estudo dos materiais utilizados para a restauração de dentes, os cientistas pesquisam entre outras características o coeficiente de dilatação térmica. Se utilizarmos um material de coeficiente de dilatação térmica inadequado, poderemos provocar sérias lesões ao dente, 2

3 como uma trinca ou até mesmo sua quebra. Neste caso, para que a restauração seja considerada ideal, o coeficiente de dilatação volumétrica do material de restauração deverá ser: a) igual ao coeficiente de dilatação volumétrica do dente. b) maior que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito frios. c) menor que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito frios. d) maior que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito quentes. QUESTÃO 10 O coeficiente de dilatação térmica do alumínio é, aproximadamente, o dobro do coeficiente de dilatação térmica do aço. A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro metal. À temperatura do ambiente, os discos são presos aos anéis. Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar: a) apenas o disco de aço se soltará do anel de alumínio. b) apenas o disco de alumínio se soltará do anel de aço. c) os discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos permanecerão presos sem soltar por maior que seja o aumento de temperatura. e) com as informações fornecidas não é possível prever o que acontecerá. QUESTÃO 11 Um recipiente de vidro encontra-se completamente cheio de um líquido a 0 ºC. Quando o conjunto é aquecido até 80 ºC, o volume do líquido que transborda corresponde a 4% do volume que o líquido possuía a 0 ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é igual a 27x10-6 ºC 1, determine aproximadamente, o coeficiente de dilatação real do líquido. a) 4, ºC 1 b) 3, ºC 1 c) 3, ºC 1 d) 5, ºC 1 e) 5, ºC 1 QUESTÃO 12 Um copo de alumínio está cheio até a borda com um líquido, ambos em equilíbrio térmico à temperatura ambiente. Eleva-se então, muito lentamente, a temperatura ambiente de 15 ºC para 35 ºC. Sabendo que os coeficientes volumétricos de dilatação térmica do líquido e do alumínio, valem, respectivamente, 10,7x10-4 ºC -1 e 0,7x10-4 ºC -1, determine o percentual (em relação ao volume inicial) do líquido que transborda. a) 6,0% b) 5,0% c) 4,0% d) 3,0% e) 2,0% 3

4 QUESTÃO 13 Um disco metálico de raio 20 cm é aquecido da temperatura de 20º C para a de 120º C. O coeficiente de dilatação linear do metal é 1, ºC 1. Determine aproximadamente a área da coroa circular, correspondente à diferença das áreas dos círculos à temperatura de 20º C e à de 120º C. QUESTÃO 14 Um frasco de capacidade para 10 litros está completamente cheio de glicerina e encontra-se à temperatura de 10 C. Aquecendo-se o frasco com a glicerina até atingir 90 C, observa-se que 352 ml de glicerina transborda do frasco. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica da glicerina é 5, C -1, o coeficiente de dilatação linear do frasco é, em C - 1. a) 6, b) 2, c) 4, d) 1, QUESTÃO 15 O dono de um posto de gasolina recebeu 4000L de combustível por volta das 12 horas, quando a temperatura era de 35 C. Ao cair da tarde, uma massa polar vinda do Sul baixou a temperatura para 15 C e permaneceu até que toda a gasolina fosse totalmente vendida. Qual foi o prejuízo, em litros de combustível, que o dono do posto sofreu? (Dados: coeficiente de dilatação do combustível é de 1, C -1 ) a) 4L b) 80L c) 40L d) 140L e) 60L QUESTÃO 16 Uma placa de alumínio tem um grande orifício circular no qual foi colocado um pino, também de alumínio, com grande folga. O pino e a placa são aquecidos de 500 C, simultaneamente. Podemos afirmar que a) a folga irá aumentar, pois o pino ao ser aquecido irá contrair-se. b) a folga diminuirá, pois ao aquecermos a chapa a área do orifício diminui. c) a folga diminuirá, pois o pino se dilata muito mais que o orifício. d) a folga irá aumentar, pois o diâmetro do orifício aumenta mais que o diâmetro do pino. e) a folga diminuirá, pois o pino se dilata, e a área do orifício não se altera. QUESTÃO 17 Uma rampa para saltos de asa-delta é construída de acordo com o esquema que se segue. A pilastra de sustentação II tem, a 0 C, comprimento três vezes maior do que a I. Os coeficientes de dilatação de I e II são, respectivamente, α1 e α2. Para que a rampa mantenha a mesma inclinação a qualquer temperatura, é necessário que a relação entre α1 e α2 seja: 4

5 a) α1 = α2 b) α1 = 2.α2 c) α1 = 3.α2 d) α2 = 3. α1 e) α2 = 2. α1 QUESTÃO 18 Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de - 40 F a 110 F e que o coeficiente de dilatação linear do metal é de C -1, qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado). a) 9,3 m b) 2,0 m c) 3,0 m d) 0,93 m e) 6,5 m QUESTÃO 19 A figura a seguir representa o comprimento de uma barra metálica em função de sua temperatura. A análise dos dados permite concluir que o coeficiente de dilatação linear do metal constituinte da barra é, em C -1, a) b) c) d) e) QUESTÃO 20 Em uma casa emprega-se um cano de cobre de 4 m a 20 C para a instalação de água quente. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do cobre é aproximadamente igual a C -1, o aumento do comprimento do cano, quando a água que passa por ele estiver a uma temperatura de 60 C, corresponderá, em milímetros, a aproximadamente: a) 1,02 b) 1,52 c) 2,72 d) 4,00 e) 4,20 5

6 QUESTÃO 21 A figura a seguir representa uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação linear do metal A é a metade do coeficiente de dilatação linear do metal B. À temperatura ambiente, a lâmina está na vertical. Se a temperatura for aumentada em 200 C, a lâmina: a) continuará na vertical. b) curvará para a frente. c) curvará para trás. d) curvará para a direita. e) curvará para a esquerda. QUESTÃO 22 Uma barra de metal tem comprimento igual a 10,000 m a uma temperatura de 10,0 C e comprimento igual a 10,006 m a uma temperatura de 40 C. O coeficiente de dilatação linear do metal é a) 1, C -1 b) 6, C -1 c) 2, C -1 d) 2, C -1 e) 3, C -1 QUESTÃO 23 O gráfico a seguir representa o comprimento L, em função da temperatura θ, de dois fios metálicos finos A e B. Com base nessas informações, é correto afirmar que a) os coeficientes de dilatação lineares dos fios A e B são iguais. b) o coeficiente de dilatação linear do fio B é maior que o do fio A. c) o coeficiente de dilatação linear do fio A é maior que o do fio B. d) os comprimentos dos dois fios em θ = 0 são diferentes. QUESTÃO 24 Uma barra retilínea e uniforme, feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear é positivo e independente da temperatura, recebe calor de uma fonte térmica. Entre os gráficos 6

7 a seguir, qual aquele que melhor representa a variação L do comprimento da barra como função da variação T de sua temperatura? QUESTÃO 25 Uma barra de aço e uma barra de vidro têm o mesmo comprimento à temperatura de 0 C, mas, a 100 C, seus comprimentos diferem de 0,1 cm. (Considere os coeficientes de dilatação linear do aço e do vidro iguais a C -1 e C -1, respectivamente.) Qual é o comprimento das duas barras à temperatura de 0 C? 7