Enunciado
Considere a situação descrita a seguir para responder às questões de números 48 e 49 . No interior de um calorímetro, de capacidade térmica 100 cal/ºC, há um litro de certo líquido de densidade 10 3 kg/m 3 e calor específico 1,0 cal/(g.ºC), à temperatura ambiente. Mantendo o sistema isolado do meio ambiente, insere-se no líquido um aquecedor de especificações nominais (1100 W;220 V) o qual permanece conectado à rede elétrica compatível durante 40 s. Ao fim desse tempo, observa-se uma dilatação real no líquido de 1% de seu volume inicial. Considerando o equivalente mecânico do calor em 4 J/cal, o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido deve ser, em ºC –1 , de
Alternativas
- A.10–5 .
- B.10–6 .
- C.10–3 .
- D.10–2 .
- E.10–4 .
Gabarito: alternativa correta destacada.
Comentario
O aquecedor fornece 1.100 W vezes 40 s = 44.000 J, equivalentes a 11.000 cal. Um litro do liquido de densidade 1.000 kg/m3 tem massa de 1.000 g; sua capacidade termica e 1.000 cal por grau, que somada aos 100 cal por grau do calorimetro totaliza 1.100 cal por grau. Assim, a elevacao de temperatura e 10 graus Celsius.
Alternativa A: Incorreta. Coeficiente de 10 elevado a menos 5 produziria variacao relativa de apenas 0,01% para 10 graus.
Alternativa B: Incorreta. Dez elevado a menos 6 resultaria em dilatacao ainda cem vezes menor que a observada.
Alternativa C: Correta. Pela relacao 0,01 = beta vezes 10, beta = 0,001 por grau, ou 10 elevado a menos 3 por grau Celsius.
Alternativa D: Incorreta. Dez elevado a menos 2 por grau produziria dilatacao de 10% na variacao termica calculada.
Alternativa E: Incorreta. Dez elevado a menos 4 por grau levaria a dilatacao de 0,1%, e nao 1%.