Uma chaleira de cobre
contém água a
. Quando a água é aquecida até seu ponto de ebulição de
, o volume da chaleira se expande em
. Determine o volume da chaleira a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado nos fala sobre uma chaleira de cobre que está sendo aquecida. A nossa matéria aqui é expansão térmica dos sólidos, mais especificamente, a expansão volumétrica. Precisaremos usar a fórmula que relaciona a variação de volume com a temperatura e o coeficiente de expansão do material.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da expansão volumétrica:
Onde:
-
é a variação de volume, -
é o volume inicial, -
é o coeficiente de expansão volumétrica, -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Sabemos que o coeficiente de expansão linear do cobre (
) é
. Para a expansão volumétrica, o coeficiente
é aproximadamente três vezes o coeficiente linear:
Passo 4
A variação de temperatura (
) é a diferença entre a temperatura final e a inicial:
Passo 5
Queremos encontrar o volume inicial
. Vamos isolar
na fórmula da expansão volumétrica:
Passo 6
Substituindo os valores na equação:
Resposta
O volume da chaleira a
é aproximadamente
.