Exercícios sobre dilatação dos líquidos
(Unimep-SP) Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, verifica-se um certo volume de líquido transbordado. Esse volume mede:
a) a dilatação absoluta do líquido menos a do frasco
b) a dilatação do frasco
c) a dilatação absoluta do líquido
d) a dilatação aparente do frasco
e) a dilatação do frasco mais a do líquido
Alternativa A. Quando o líquido no interior do frasco é aquecido, o frasco também é, portanto, ele também sofre dilatação. O volume de líquido que transborda do frasco é apenas a dilatação aparente do líquido, ou seja, a dilatação do líquido menos a do frasco.
(Unifor-CE) Um recipiente de vidro de capacidade 500 cm3 contém 200 cm3 de mercúrio, a 0 °C. Verifica-se que, em qualquer temperatura, o volume da parte vazia é sempre o mesmo. Nessas condições, sendo γ o coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio, o coeficiente de dilatação linear do vidro vale:
a) 5 γ
6
b) 5 γ
3
c) γ
5
d) 2 γ
15
e) 15
γ
Dados:
Virec = 500 cm3
Vireal = 200 cm3
Para que o volume da parte vazia permaneça inalterado, a dilatação do recipiente deve ser igual à do mercúrio, assim temos:
ΔVrec = ΔVreal → Virec . γrec . ΔT = Vireal . γreal. ΔT
Como as variações de temperatura sofridas pelo recipiente e pelo mercúrio são as mesmas, podemos simplificar ΔT.
Virec . γrec = Vireal. γreal
500 . γrec = 200 γreal
γrec= 200 γreal
500
γrec= 2 γreal
5
O coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é o triplo do valor do coeficiente de dilatação linear, assim:
γrec = 3 α
3 α = 2 γreal
5
α = 2 γreal
15
Alternativa D
Um líquido é colocado em um recipiente a uma temperatura inicial de 20ºC. Em seguida, ele é aquecido até atingir a temperatura de 80ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica desse líquido é 3,8 . 10-4 e que o volume inicial é 500 ml, calcule a dilatação sofrida pelo líquido. Despreze a dilatação do recipiente.
ΔV = Vi .γ . ΔT
ΔV = 500 . 3,8 . 10-4 . (80 - 20)
ΔV = 11,4 ml
Em um recipiente de vidro, foram colocados 800 mL de álcool, cujo coeficiente de dilatação volumétrica é 1,8 . 10-4 ºC-1, preenchendo-o totalmente. Em seguida, o conjunto foi aquecido e sofreu uma variação de temperatura correspondente a 70º C. Calcule a dilatação aparente do álcool, sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é 24 . 10-5 ºC-1.
Dados:
Viálcool = 800 mL
γ álcool = 1,8 . 10-4 ºC-1
Virec = 800 mL
γ vidro = 24 . 10-5 ºC-1.
ΔT = 70ºC
Para calcular a dilatação aparente, utilizamos a seguinte expressão:
ΔVreal= ΔVap+ ΔVrec
Logo:
Δvreal = Viálcool . γ álcool .ΔT
Δvreal = 800 . 1,8 . 10-4 . 70
Δvreal = 10,08 mL
e
ΔVrec = Virec . γ vidro . ΔT
ΔVrec = 800 . 24 . 10-5 . 70
ΔVrec = 13,44 mL
Assim, a dilatação aparente do líquido será:
ΔVreal= ΔVap+ ΔVrec
ΔVap = ΔVreal - ΔVrec
ΔVap = 10,08 - 13,44
ΔVap = -3,36 mL
