UFRJ – Física 2 2020.2 – P2 – Questão 3
Um recipiente de um material de coeficiente de dilatação linear está completamente cheio de um líquido cujo coeficiente de dilatação é . Como a temperatura deve variar para que o líquido transborde?
Escolha uma opção:
a. A temperatura deve diminuir pois o recipiente se dilata mais rápido que o líquido.
b. A temperatura deve diminuir pois o coeficiente de dilatação linear do recipiente é menor que do líquido.
c. A temperatura deve aumentar pois o coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é maior que do líquido.
d. Como líquidos sempre se dilata mais que sólidos, a temperatura deve diminuir.
e. A temperatura deve aumentar pois o coeficiente de dilatação linear do recipiente é menor que o do líquido.
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Passo 1
Fala galera, tudo bem? Essa questão fala sobre dilatação de sólidos e líquidos. Quando falamos em transbordar, precisamos comparar os coeficientes de dilatação para entender o que precisamos fazer: se aumentamos ou diminuímos a temperatura.
Beleza até aqui?
Passo 2
O coeficiente de dilatação do líquido é , beleza. E o do recipiente? O enunciado diz que o material tem coeficiente de dilatação linear . Mas quando vamos calcular a dilatação de um recipiente de volume , usamos o coeficiente de dilatação volumétrico desse material! E esse coeficiente de dilatação volumétrico é três vezes o coeficiente de dilatação linear:
Sendo assim, o recipiente dilata mais rápido do que o líquido. Se aquecermos esse sistema, o recipiente será sempre maior do que o líquido, e esse não transbordará.
Já se diminuirmos a temperatura desse sistema, o volume do recipiente irá se contrair mais do que o do líquido, fazendo com que esse transborde.
Analisando as alternativas, a correta é a (a).