Enunciado

Quando um metal é aquecido, sua massa específica diminui. Existem duas fontes que dão origem a essa diminuição no valor de ρ : (1) a expansão térmica do sólido e (2) a formação de lacunas (Seção 4.2). Considere uma amostra de cobre à temperatura ambiente (20˚C) que apresenta massa específica de 8,940 g / c m ³ .

  1. Determine sua massa específica após o aquecimento a 1000˚C quando apenas a expansão térmica é considerada.

Passo 1

Pra resolver essa questão vamos precisar olhar pra tabela 19.1 do livro e ver qual que é o coeficiente de expansão térmica linear do cobre. Sabendo ele podemos calcular o novo volume à 500˚C e enfim calcular a nova massa específica!

∝ l = 1 7   x   10 - 6   ℃ - 1

∝ v = 3 ∝ l = 51   x   10 - 6   ℃ - 1

Passo 2

Agora vamos calcular o novo volume do cobre à 1000˚C:

V f - V 0 V 0 = ∝ v ( T F - T I )

V f - V 0 V 0 = 51   x   10 - 6 ( 10 00 - 20 )

V f - V 0 = 0,05   V 0

V f = 1,05   V 0

Passo 3

Agora vamos relacionar isso na fórmula para a densidade, já que sabemos que a massa não muda!

8 , 940 =   m V 0

m V f = m 1,0 5   V 0 = 8,940 1,0 5

m V f = 8,514 g / c m ³  

Resposta

8,514 g / c m ³

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