Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 17.Exercícios - Ex. 20
Você é o novo engenheiro mecânico da Motores Inc. e foi incumbido de projetar pistões de latão para deslizarem dentro de cilindros de aço. Os motores em que esses pistões serão usados funcionarão entre 20,0 ºC e 150,0 ºC. Suponha que os coeficientes de dilatação se mantenham constantes nesse intervalo de temperatura. (a) Se o pistão se encaixa perfeitamente no cilindro a 20,0 ºC, os motores funcionarão em temperaturas mais altas? Explique. (b) Se os pistões cilíndricos têm 25,000 cm de diâmetro a 20,0 ºC, qual deveria ser o diâmetro mínimo dos cilindros nessa temperatura para que os pistões funcionassem a 150,0 ºC?
Passo 1
- Não. Em primeiro lugar, o que queremos dizer com manter a temperatura constante, isso significa que, uma vez que tenhamos levado a temperatura da casa à temperatura necessária e, depois disso, fornecemos calor igual às perdas de calor da casa para o ambiente para manter a temperatura constante, ou seja, a quantidade de calor fornecida é igual à quantidade de perda de calor. Assim, mantendo a temperatura constante durante a noite, estamos suprindo as perdas de calor da casa para os arredores por meio de algum dispositivo de aquecimento. As perdas de calor da casa são maiores em temperaturas mais altas, pois a casa e os arredores têm diferença de temperatura. Agora, se não fornecermos calor à casa por meio do aquecedor, depois de algum tempo, ela chegará à mesma temperatura ambiente durante toda a noite. De manhã, teremos que fornecer calor para aumentar sua temperatura até a temperatura necessária e depois desse calor constante igual a perda de calor para o ambiente.
Agora, se compararmos os dois, veremos que não estamos economizando energia mantendo a temperatura constante.
Passo 2
Resposta
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