Questão FC277584
Considerando que o coeficiente de dilatação térmica da água líquida é aproximadamente 5 vezes maior que o coeficiente de dilatação volumétrica térmica do vidro, assinale a opção co
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Considerando que o coeficiente de dilatação térmica da água líquida é aproximadamente 5 vezes maior que o coeficiente de dilatação volumétrica térmica do vidro, assinale a opção correta.
- Ao se esfriar 60 ºC para 10 ºC um copo com água até a borda, o volume da água ficará 5 vezes menor, e o volume do vidro permanecerá inalterado.
- Ao se esquentar de 10 ºC para 60 ºC um copo com água até a borda, a água irá transbordar.
- Ao se esquentar de 10 ºC para 60 º C um copo com água até a borda, o nível da água permanecerá inalterado: continuará na borda.
- Ao se esquentar de 10 ºC para 60 ºC um copo com água até a borda, como o copo se dilata mais que a água, irá sobrar espaço vazio no copo.
- Ao se esfriar de 60 ºC para 10 ºC um copo com água até a borda, a água irá transbordar.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Ao aquecer de 10 °C para 60 °C um copo cheio, a água transborda porque seu coeficiente de dilatação volumétrica é muito maior que o do vidro.
Matematicamente, a variação de volume é dada por \( \Delta V=\beta V_0\Delta T \). Como \( \beta_{água}\approx 5\beta_{vidro} \) e \( \Delta T=50\ ºC \), temos \( \Delta V_{água}-\Delta V_{vidro}=V_0\Delta T(\beta_{água}-\beta_{vidro})>0 \).
Ou seja, embora o copo também aumente de volume, o líquido se expande mais; o excesso de volume do líquido não cabe no recipiente e ocorre o transbordamento.
Esse é o mesmo princípio observado quando uma garrafa cheia é aquecida: o líquido sobe além da borda por dilatar mais que o material do recipiente.
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