Dilatação térmica
A dilatação térmica acontece quando um determinado corpo sofre um aumento na sua temperatura, resultando no aumento do seu volume. Isso acontece porque no momento em que a temperatura é aumentada, as moléculas presentes nesse corpo, se agitam e geram o aumento da distância entre elas.
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Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica. De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é:
Encher o copo com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água quente (superior à temperatura ambiente).
Encher o copo com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente).
Mergulhar o copo em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo com água a temperatura ambiente.
Mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo sem líquido.
Colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo.
2
Quem viaja de carro ou de ônibus pode ver, ao longo das estradas, torres de transmissão de energia tais como as da figura. A razão dessa disposição é que
o metal usado na fabricação dos cabos é impossível de ser esticado.
a densidade dos cabos tende a diminuir com o passar dos anos.
a condução da eletricidade em alta tensão é facilitada desse modo.
os ventos fortes não são capazes de fazer os cabos, assim dispostos, balançarem.
os cabos, em dias mais frios, podem encolher sem derrubar as torres.
3
Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:
Maior, porque a régua sofreu uma contração.
O mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou.
Menor, porque a régua sofreu uma dilatação.
Maior, porque a régua se expandiu.
Menor, porque a régua se contraiu.
4
As deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas por meio:
da quantidade de calor latente recebido pelos trilhos.
das reações químicas que são favorecidas pelo aumento da temperatura dos trilhos.
do desequilíbrio entre as forças internas e externas presentes no material.
do fenômeno da dilatação térmica.
do baixo ponto de fusão dos metais presentes nos trilhos.
5
É muito comum acontecer, quando copos iguais são empilhados colocando-se um dentro do outro, de dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los. Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível retirar um copo de dentro do outro se:
os copos emperrados forem mergulhados em água bem fria.
os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente.
no copo interno for despejada água quente, e o copo externo for mergulhado em água bem fria.
não é possível separar os dois copos emperrados, considerando o efeito da dilatação térmica.
no copo interno for despejada água fria, e o copo externo for mergulhado em água bem quente.
