EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DA APRENDIZAGEM

1. Uma barra de ferro tem o comprimento de 10 metros a 8 ºC. O coeficiente de dilatação da barra é igual a 12 . 10 ^{– 6} ºC ^-1  . Calcule o comprimento final da barra a 48 ºC.

        Dados

L o = 10 metros

t_{1  =}  8 ºC

t _{2 =} 48 ºC

∝ =  12 . 10 ^{– 6} ºC ^-1

ΔL =  L o . ∝ ( t₁  -  t ₂ )

ΔL  = 10 . 12 . 10 ^{– 6} ( 48 – 8 )

ΔL  = 10 . 12 . 10 ^{– 6}  . 40

ΔL  = 4800 . 0,000001

ΔL  = 0,0048 m

L = L  + ΔL 

L = 10 + 0,0048

L = 10,0048  metros

2 .  Uma placa retangular de alumínio tem uma área de 40 cm²  o coeficiente de dilatação  superficial 10 ^{– 6} º C ^-1  . Calcule a área final da placa quando a temperatura varia de 20 ºC para 80 ºC

Dados                                                      

S o  =  40  cm²

β  =  48 . 10 ^{– 6} º C ^-1 

t₁ = 20 ºC

t₂ = 80 ºC

Δs = So  . β (t_{2  -} t₁₎

Δs = 40 . 48 . 10 ^{– 6} ( 80  - 20)

Δs = 40 . 48 . 10 ^{– 6 .} 60

Δs = 115200 . 0,000001

Δs =  0,1152  cm²

S =  S o   +   Δs    

S  = 40  +  0,1152

S  =  40,1152    cm²

3 - o volume de um recipiente é de 1000 cm² de capacidade a 0 ºC. determine o volume final do recipiente sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica é igual a 17. 10 ^-6 ºC ^-1 num ambiente aonde a temperatura chegou a 30 ºC

Dados:

T₁ = 0 ºC

V_o = 1000 cm²

Y = 17. 10 ^-6 ºC ^-1

T ₂ = 30 ºC

      ΔV = V_o . Y (T ₂ - T₁)

ΔV = 1000 . 17. 10 ^-6 (30 – 0)

ΔV = 1000 . 17. 10 ^-6 . 30

ΔV = 510000 . 0,000001

ΔV = 0,51 cm2

V = V_o  + ΔV

V = 1000 + 0,51

V = 1000,51 cm2

        

4 - Uma placa retangular mede 30 cm de comprimento por 20 cm de largura num ambiente cuja temperatura é de 10 ºC. Esta placa é colocada num ambiente cuja temperatura chegou a 16 ºC negativo. Qual a área final da placa. Dado: o coeficiente de dilatação superficial é igual a 13. 10 ^-6 ºC ^-1.

    S_° = 30. 20                                

    S_° = 600 cm²                                 

    T₁ =10 ºC

    T ₂ =  - 16 ºC   β

    β = 13. 10 ^-6 ºC ^-1

S  = S_° [ 1 +  β  (T ₂   - T₁ )]

S  =  600 [ 1 + 13. 10 ^-6 (- 16  - 10) ]

S  =  600 [ 1 + 13. 10 ^-6 ( - 26 ) ]

S  =  600 [ 1 + 13 . 0,000001 (- 26 ) ]

S  =  600 [ 1  + (- 0,000338 ) ]

S  =  600 [ 0,999663 ]

S  =  599,7972 cm2

Equação fundamental da colorimetria 

Calorimetria é a parte da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na forma de calor.

esta  equação  nos  permite:

• calcular a quantidade de energia trocada (cedida ou recebida) por um corpo quando esta troca. A energia acarretar  apenas variação na sua  temperatura.  Esta energia depende de três fatores: a massa do corpo, o seu calor específico e a sua variação de temperatura. 

EQUAÇÃO

Q = m.c.∆T
onde: 
Q – é a quantidade de energia trocada; 
m – é a massa do corpo; 
c – é o calor específico do corpo; 
∆T - é a variação de temperatura do corpo. 

UNIDADES

No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de energia e, portanto de calor, é o Joule (símbolo J). Porém costuma-se utilizar, em calorimetria, a unidade denominada caloria  (símbolo cal). Para o uso mais comum e dado o valor em caloria ser pequeno, a unidade Kcal. Um kcal é igual a 1000 calorias(cal).

1 cal = 4,186 J

 1 cal = 1000 cal

Fontes de calor

Calor é o termo associado à transferência de energia térmica de um sistema a outro - ou entre partes de um mesmo sistema exclusivamente em virtude da diferença de temperaturas entre eles. 

• Calor sensível: provoca apenas a variação da temperatura do corpo. A quantidade de calor sensível (Q) que um corpo de massa (m) recebe é diretamente proporcional à sua variação de temperatura ( delta T). Logo, é possível calcular a quantidade de calor sensível usando a seguinte fórmula:    Q = m.c.∆T

• Calor latente: provoca algum tipo de alteração na estrutura física do corpo. É a quantidade de calor que a substância troca por grama de massa durante a mudança de estado físico. É representado pela letra L. É medido em caloria por grama (cal/g).

Para calcular o calor latente é necessário utilizar a seguinte expressão:

Q =  m . L

Onde Q é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo, m é a massa do corpo e L é o calor latente ou calor de transformação mássico (é a energia necessária fornecer á massa de 1 kg de substância para que mude de estado).