Uma garrafa de vidro contém uma certa quantidade de álcool em seu interior. Sabendo que os coeficientes de expansão volumétricos do álcool e do vidro são, respectivamente, beta álcool =1,0 times 10^-3 ^circ C^-1 eá beta vidro =1,0 times 10^-5 ^circ C^-1, discuta o que acontece se temperatura ambiente diminui?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma garrafa de vidro que está cheia de álcool. Quando a temperatura ambiente diminui, tanto o álcool quanto o vidro vão se comportar de uma certa maneira por causa dos seus coeficientes de expansão térmica. Vamos usar o que sabemos sobre expansão térmica para entender o que acontece aqui.

Passo 2

Primeiro, o que é coeficiente de expansão volumétrica? É basicamente um número que nos diz o quanto um material vai expandir ou contrair quando a temperatura muda. Quanto maior esse valor, mais o material muda de volume com a mudança de temperatura.

Passo 3

No nosso caso, temos dois materiais: álcool e vidro. O coeficiente de expansão volumétrica do álcool é betaálcool = 1,0 times 10^-3 , ^circC^-1á e o do vidro é betavidro = 1,0 times 10^-5 , ^circC^-1. Viu? O álcool tem um coeficiente maior, o que significa que ele vai se contrair ou expandir mais do que o vidro com a mesma mudança de temperatura.

Passo 4

Agora, se a temperatura ambiente diminui, tanto o álcool quanto o vidro vão contrair, ou seja, diminuir o volume. Mas, como o álcool tem um coeficiente de expansão maior, ele vai contrair mais do que o vidro. Isso quer dizer que, dentro da garrafa, o álcool ocupa menos espaço, enquanto o vidro não muda muito.

Passo 5

O que isso significa para a garrafa? Se o álcool contrai mais que o vidro, pode criar um espaço de vácuo dentro da garrafa ou até causar uma diferença de pressão. Dependendo da quantidade de álcool e da resistência do vidro, isso pode levar a garrafa a entortar ou até quebrar se a pressão negativa for muito grande.

Resposta

Então, quando a temperatura ambiente diminui, o álcool dentro da garrafa contrai mais que o vidro, o que pode gerar uma pressão negativa interna. Isso pode fazer com que a garrafa sofra tensões, podendo até mesmo quebrar se a diferença de pressão for significativa.

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