Enunciado

O termômetro de álcool no vidro, inventado em Florença, Itália, por volta de 1654, consisteem um tubo de fluido (álcool) contendo uma série de esferas de vidro submersas com massas ligeiramente diferentes (Figura P15.57). A temperaturas suficientemente baixas, todas as esferas flutuam, mas quando a temperatura aumenta, as esferas afundam uma após a outra. O dispositivo é uma ferramenta tosca, mas interessante para medir a temperatura. Suponhamosque o tubo esteja cheio de álcool etílico, cuja densidade é de 0,789 3 45 g cm3 a 20,0 8C e diminui para 0,780 g/cm3 a 30,0 8C. (a) Supondo que uma das esferas tem um raio de 1,000 cm e está em equilíbrio a meio caminho para o tubo de 20,0 8C, determine a sua massa. (b) Quando a temperatura aumenta para 30,0 8C, que massa uma segunda esfera do mesmo raio tem para estar em equilíbrio no meio do caminho? (c) A 30,08C, a primeira esfera caiu para a base do tubo. Qual força para cima o fundo do tubo exerce sobre essa esfera?

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.

Aqui, vamos pegar aqui umas informações do enunciado:

r = 1,00   c m

V = 4 π r ³ 3   c m ³

Show, e aqui vamos destacar a fórmula da força de empuxo:

B = V × ρ 20 º C × g

m g = V × ρ 20 º C × g

m = V × ρ 20 º C

Jogando os valores na fórmula:

m = 4 π r ³ 3 × ρ 20 º C

m = 4 π 3 × 0,78945 = 3,307 g

Passo 2

Nesse caso, vamos dizer que a massa da esfera é m, então:

m ' g = V × ρ 3 0 º C × g

m ' = V × ρ 30 º C

m ' = 4 π 3 × 0,78097 = 3,271 g

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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