No projeto de uma usina deseja-se utilizar um eixo que seja capaz de suportar grandes variações de temperatura

No projeto de uma usina deseja-se utilizar um eixo que seja capaz de suportar grandes variações de temperatura. Para isso, foram construídos...

No projeto de uma usina deseja-se utilizar um eixo que seja capaz de suportar grandes variações de temperatura. Para isso, foram construídos e testados 6 eixos, de diferentes materiais, indicados no gráfico, possuindo 20,00 cm de comprimento cada, à temperatura de 300 K. Como requisito, o eixo a ser escolhido não pode sofrer uma dilatação, em comprimento, maior que 0,025 cm, dada uma variação de temperatura de 100 K. O gráfico representa o comprimento total dos eixos em função da temperatura a que estão submetidos.

a) O eixo feito de qual material, dentre os apresentados no gráfico, possui a dilatação linear mais próxima, porém inferior, ao limite estabelecido para a utilização na usina? Quanto vale, aproximadamente, seu coeficiente de dilatação linear, em K⁻¹?

b) Se um eixo de 600 g, feito de um material cujo calor específico é igual a 0,1 cal/(g ⋅ ºC), for aquecido por uma fonte de calor a uma taxa de 30 cal/s sem se fundir, qual será a taxa, em ºC/s, com que sua temperatura variará? Quanto tempo, em segundos, é necessário para que sua temperatura seja elevada em 100 ºC?

QUESTÃO ANTERIOR:

- Uma roda d’água, que gira a uma velocidade angular constante, possui 20 reservatórios de volume V = 5 L cada

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) I) O eixo de Titânio, dentre os materiais apresentados no gráfico, possui a dilatação linear mais próxima, porém inferior, ao limite de comprimento final de 20,025cm para uma variação de 100K.

II) Para o Titânio:

b)

GABARITO:

a) Titânio; α ≅ 8,33 . 10⁻⁶K⁻¹

b) 0,50 (°C/s); ∆t = 200s

PRÓXIMA QUESTÃO:

- Um biólogo está observando uma colônia de bactérias com um microscópio simples, composto apenas por uma lente convergente.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova FAMERP 2022 (1º e 2º dias) com Gabarito e Resolução