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:
Colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo.
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 gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo sem líquido.
Encher o copo com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água quente (superior à temperatura ambiente).
Mergulhar o copo em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo com água a temperatura ambiente.
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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
os cabos, em dias mais frios, podem encolher sem derrubar as torres.
os ventos fortes não são capazes de fazer os cabos, assim dispostos, balançarem.
a densidade dos cabos tende a diminuir com o passar dos anos.
a condução da eletricidade em alta tensão é facilitada desse modo.
o metal usado na fabricação dos cabos é impossível de ser esticado.
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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.
Menor, porque a régua sofreu uma dilatação.
Maior, porque a régua se expandiu.
Menor, porque a régua se contraiu.
O mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou.
4
As deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas por meio:
do fenômeno da dilatação térmica.
da quantidade de calor latente recebido pelos trilhos.
das reações químicas que são favorecidas pelo aumento da temperatura dos trilhos.
do baixo ponto de fusão dos metais presentes nos trilhos.
do desequilíbrio entre as forças internas e externas presentes no material.
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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.
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.
os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente.
no copo interno for despejada água fria, e o copo externo for mergulhado em água bem quente.
