Por que às vezes é possível afrouxar tampas de garrafas com rosca mergulhando a garrafa em água quente rapidamente?

Passo 1

Selvaaaaaaaaaa galerinha, isso mesmo selva haha, tudo certinho??

“Hulk esmaga”, Bora esmagar essa questãozinha comigo?

A fim de resolver esse exercício, temos que nos atentar a como aplicar o conceito de dilatação térmica superficial a situações cotidianas como a apresentada na questão.

Fisicamente falando, sabemos que, quando um objeto tridimensional é submetido a um aumento de temperatura, ele dilata de forma que sua área total aumenta, e tal aumento em todas as direções de forma aproximadamente igualitária.

Mais ainda, se o objeto em questão tiver um buraco, quando o primeiro for submetido a um aumento de temperatura, ele irá se dilatar da mesma forma como se houvesse o material que compõe o objeto em questão o preenchendo.

Passo 2

Como aplicar essa visão, por vezes funcional, ao caso de uma tampa de uma garrafa? Pensemos. Materiais diferentes se dilatam de formas diferentes, e tal característica é expressa pelo coeficiente de dilatação, no caso, volumétrico.

Quanto maior esse coeficiente, maior a dilatação que o material sofre dada uma variação fixa de temperatura.

Para que uma tampa de garrafa seja afrouxada, ela há de dilatar mais, quando submetida a um aumento de temperatura causado, por exemplo, por contato com água quente, que a própria garrafa.

Assim, temos uma condição básica a considerarmos para que o método apresentado no enunciado funcione: os materiais que compõem a tampa e o corpo da garrafa hão de ser diferentes, com o coeficiente de dilatação volumétrica do primeiro maior que o do segundo.

Passo 3

Admitindo essa hipótese, submetendo a extremidade onde a tampa está presente da garrafa ao contato com água quente, a variação (no caso, aumento) de temperatura que ambas sofrerão será aproximadamente igual.

Portanto, dada a mencionada diferença entre os coeficientes de dilatação, para uma mesma variação de temperatura a tampa irá dilatar mais que o corpo da garrafa e, assim, se afrouxando.

Passo 4

Logo, concluímos que, quando o material que compõe a tampa da garrafa possui coeficiente de dilatação maior que o material do corpo da garrafa, o fenômeno de dilatação volumétrica é responsável pela possibilidade de afrouxarmos a tampa de uma garrafa com rosca.

“OK, isso foi legal.”

Resposta

Resposta nos passos.

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