PUCRIO – Física 2 – FIS1041 – 2020.2 – G3 – Discursiva
Um cilindro de germânio com massa se encontra na temperatura . O cilindro recebe então uma quantidade de calor . Determine o aumento de volume resultante.
Escolha uma opção:
Nenhuma das respostas apresentadas
Passo 1
Vamos juntos detonar com essa questão!
Temos um caso de dilatação térmica, o enunciado só nos diz a massa do cilindro, logo precisamos saber o volume inicial. E tendo isso podemos usar a equação de dilatação volumétrica dada por:
Onde é o coeficiente de dilatação volumétrica.
Mas anda vamos precisar saber a variação de temperatura, como o enunciado nos falou a quantidade calor que o cilindro recebeu, podemos achar essa variação com a seguinte equação:
Onde é a massa e o calor específico do germânio nesse caso.
Para achar o volume do cilindro e a variação de temperatura vamos precisar da densidade e do calor específico do germânio. Temos então o seguinte:
Agora podemos ir as contas!
Passo 2
Vamos começar encontrando o volume inicial do cilindro, temos que:
Passo 3
Agora vamos calcular a variação de temperatura, temos:
Então temos que:
Passo 4
Agora podemos calcular a variação volumétrica , temos:
O coeficiente de dilatação volumétrica do germânio é , então temos que:
Só que o enunciado quer a resposta em milímetros cúbicos, então temos que:
Então a alternativa correta é a letra .