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Física Ensino Médio
Epcar(Afa) 2017 - modificada)Em um laboratório de física é proposta uma experiência onde os alunos deverão construir um termômetro, o qual deverá ser constituído de um bulbo, um tubo muito fino e uniforme, ambos de vidro, além de álcool colorido. O bulbo tem capacidade de 5 cm³, o tubo tem área de secção transversal de 2.10^(-2) cm² e comprimento de 25 cm. No momento da experiência, a temperatura no laboratório é 13 e o bulbo é totalmente preenchido com álcool até a base do tubo. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação do álcool é 32.10^-4 ºC-1 e que o coeficiente de dilatação do vidro utilizado é desprezível comparado ao do álcool, a altura h em cm, atingida pelo líquido no tubo, quando o termômetro for utilizado em um experimento a 55 ºC é: Escolha uma: a. 37,3 cm b. 44,02 cm c. 3,7 cm d. 30,58 cm e. 23,86 cm f. 33,6 cm
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Alan perguntou há 5 anos

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Professor Pedro M.
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Respondeu há 5 anos

Olá, Alan!
  Para resolvermos a questão primeiro precisamos calcular quanto o álcool dilata, para isso usamos a equação da dilatação volumétrica.


  vdilatação = v.coeficientedilatação.T
  vdilatação = 5.32.10^(-4).(55 - 13)
  vdilatação = 0,672


  Portanto o álcool dilata 0,672 cm³, agora precisamos calcular qual altura do tubo ele deve preencher para ocupar esse volume.


  vdilatação = A.h
  0,672 = 2.10^(-2).h
  h = 0,672/ 2.10^(-2)
  h = 33,6


  Portanto o álcool deve subir uma altura de 33,6cm, alternativa f.

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Professor Samuel F.
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Respondeu há 5 anos
Boa noite Alan, Em geral essas questões nãos buscam avaliar a sua habilidade em fazer contas (existem computadores que fazem isso bem melhor do que nós) e sim a sua engenhosidade e habilidade em resolver problemas. Com isso em mente, voltemos a questão. Sabemos pelo enunciado que o tubo tem comprimento de 25 cm. Logo o alcool não poderá subir mais do que isso. Portanto só sobram as letras C e E como resposta. Observando o valor do coeficiente de dilatação, fico em dúvida se é o coeficiente de dilatação linear ou volumétrico. Se for o linear, o coeficiente de dilatação volumétrico é o triplo do linear. Se for o coeficiente de dilação volumétrico: delta V (variação de volume) = delta T(variação de temperatura) * coeficiente de dilatação volumétrico* V (volume inicial) delta V = (55-13)*32*10^-4*5 = 42*1,6*10^-2 = 67,2*10^-2 cm³ Eu fiz essa conta para efeitos didáticos, mas sugeriria vc deixar na forma de equação, vc entenderá o motivo daqui a pouco. Para calcular a altura do alcool, precisamos dividir esse volume pela seção transversão h = 42*1,6*10^-2/(2*10^-2) = 42*0,8 = 33,6 cm , o que, como eu falei, é impossível, mas pelos cálculos seria a letra F. Sugiro revisar essa questão, se os números são esses mesmos. Qual dúvida fique a vontade para me mandar mensagens

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