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a) explique por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se for parcialmente ocupado com água fervente.
b) por que, enchendo-o completamente, há menor probabilidade de se quebrar o copo?
c) por que o copo não se quebrará se for de vidro pirex?
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a) explique por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se for parcialmente ocupado com água fervente.
b) por que, enchendo-o completamente, há menor probabilidade de se quebrar o copo?
c) por que o copo não se quebrará se for de vidro pirex?
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Passo 1
Então, vamos dar uma olhada na questão que você me enviou. Basicamente, ela tem três partes:
a) Por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se for parcialmente ocupado com água fervente?
b) Por que, ao enchê-lo completamente, há menor probabilidade de se quebrar o copo?
c) Por que o copo não se quebrará se for de vidro Pirex?
Vamos abordar esses pontos usando conceitos de física relacionados à expansão térmica e tensões no material do vidro.
Passo 2
Vamos começar com a primeira parte:
a) Por que um copo de vidro comum provavelmente se quebrará se for parcialmente ocupado com água fervente?
Quando você coloca água fervente em um copo de vidro comum que não está completamente cheio, a água e o ar acima dela têm diferentes temperaturas. A água quente faz com que o vidro se expanda, mas como há ar livre no topo, o vidro pode expandir de maneira desigual. Essa expansão desigual cria tensões no material do vidro. Se essas tensões forem muito altas, o vidro não consegue suportar e acaba quebrando.
Passo 3
Agora, vamos para a segunda parte:
b) Por que, ao enchê-lo completamente, há menor probabilidade de se quebrar o copo?
Quando você enche completamente o copo com água fervente, não há espaço para o ar se expandir quando a água aquece. Isso significa que a expansão térmica ocorre de maneira mais uniforme em todo o copo. Com menos diferenças de temperatura dentro do material, as tensões são menores e o risco de quebra diminui. Em outras palavras, preencher o copo reduz as tensões internas causadas pela expansão desigual do vidro.
Passo 4
E agora, a terceira parte:
c) Por que o copo não se quebrará se for de vidro Pirex?
O vidro Pirex é um tipo de vidro temperado que é tratado termicamente para aumentar sua resistência. Esse tratamento cria tensões internas no vidro que o tornam mais resistente a choques térmicos e mecânicos. Por isso, quando você coloca água fervente em um copo de Pirex, ele pode suportar melhor as mudanças de temperatura sem se quebrar, ao contrário do vidro comum.
Resposta
Resumindo:
a) Um copo de vidro comum quebra quando parcialmente cheio com água fervente devido à expansão térmica desigual, gerando tensões que o vidro não suporta.
b) Encher o copo completamente diminui as tensões internas ao permitir uma expansão mais uniforme, reduzindo o risco de quebra.
c) Copos de vidro Pirex não se quebram nesse cenário porque são tratados termicamente para resistir melhor às mudanças de temperatura e às tensões internas.