Exercícios de dilatação volumétrica resolvidos

Dilatação térmica volumétrica

Fórmula da dilatação volumétrica
Fórmula da dilatação volumétrica

O objetivo desses exercícios é complementar o aprendizado da matéria de dilatação volumétrica.

1 – De quanto é a variação de volume sofrido por uma esfera que teve sua temperatura aumentada em 70°C. Sabe-se que antes de ser aquecida seu volume era de 125 cm³ e que o coeficiente de dilatação linear do corpo é de 20µ °C-1.

Solução: O primeiro passo é anotar os dados.
ΔV = ?
ΔΘ = 70 °C
α = 20µ °C-1
Vi = 125 cm³
Tendo α vamos calcular γ.
γ  = 3α
γ = 3×20µ
γ = 60µ °C-1
Agora é só substituir na fórmula da dilatação volumétrica.
ΔV = Vi x γ x ΔΘ
ΔV = 125 x 60µ x 70
ΔV = 525000 µ
ΔV = 0,525 cm³

2 – Para que um corpo de 820 cm³ de volume sofra uma dilatação de 300 cm³, qual deve ser a variação de temperatura do corpo sabendo que o coeficiente de dilatação linear desse corpo é de 300µ °C-1?

Solução: O primeiro passo é anotar os dados.
ΔV = 300 cm³
ΔΘ = ?
α = 300µ °C-1
Vi = 820 cm³
Tendo α vamos calcular γ.
γ  = 3α
γ = 3×300µ
γ = 900µ °C-1
Agora é só substituir na fórmula da dilatação volumétrica.
ΔV = Vi x γ x ΔΘ
300 = 820 x 900µ x ΔΘ
ΔΘ = dilatação volumétrica fração 1
ΔΘ = 406,50 °C

3 – Um material de coeficiente de dilatação linear de 150µ °C-1 teve seu volume aumentado em 25 cm³. Qual era o volume inicial do material sabendo que ele sofreu uma variação de temperatura de 120 °C?

Solução: O primeiro passo é anotar os dados.
ΔV = 25
ΔΘ = 120 °C
α = 150µ °C-1
Vi = ?
Tendo α vamos calcular γ.
γ  = 3α
γ = 3×150µ
γ = 450µ °C-1
Agora é só substituir na fórmula da dilatação volumétrica.
ΔV = Vi x γ x ΔΘ
25 = Vi x 450µ x 120
Vi = dilatação volumétrica fração 2
Vi = 462,96 cm³
4 – Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica de um corpo é de 30 µ °C-1 e que a 25°C possui 50 m³ de volume, determine seu novo volume quando aquecido a 200 °C.

Solução: O primeiro passo é anotar os dados.
ΔV = ?
ΔΘ = 200 – 25 = 175 °C
γ = 30µ °C-1
Vi = 50 m³
Agora é só substituir na fórmula da dilatação volumétrica.
ΔV = Vi x γ x ΔΘ
ΔV = 50 x 30µ x 175
ΔV = 262500 µ
ΔV = 0,2625 m³
Até aqui calculamos a variação do volume, mas a pergunta é qual o novo volume. Basta somar o volume inicial com a variação.
ΔV = Vf – Vi
0,2625 = Vf – 50
Vf = 50 + 0,2625
Vf = 50,2625 m³

5 – Sabe-se que um corpo contrai quando tem sua temperatura reduzida. Com base nessa informação, um corpo com 350 cm³ de volume a 90 °C é resfriado até atingir 10 °C. Qual será seu novo volume, sendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do corpo é de 30µ °C-1?

Solução: O primeiro passo é anotar os dados.
ΔV = ?
ΔΘ = 10 – 90 = – 80 °C
γ = 30µ °C-1
Vi = 350 cm³
Agora é só substituir na fórmula da dilatação volumétrica.
ΔV = Vi x γ x ΔΘ
ΔV = 350 x 30µ x (-80)
ΔV = – 840000 µ
ΔV = -0,84 cm³
Até aqui calculamos a variação do volume, mas a pergunta é qual o novo volume. Basta subtrair a variação do volume inicial.
ΔV = Vf – Vi
– 0,84 = Vf – (- 80)
Vf = 80 – 0,84
Vf = 79,16 cm³

 

6 Comments

Add a Comment

O seu endereço de e-mail não será publicado.