Este documento apresenta um teste de física com 10 questões sobre dilatação térmica de sólidos. A primeira questão pede para calcular o coeficiente de dilatação linear de uma barra metálica usando dados de um gráfico de comprimento vs temperatura. As outras questões cobrem tópicos como dilatação de volumes, áreas e raios em resposta a mudanças de temperatura.

1. COLÉGIO TIRADENTES DA POLÍCIA MILITAR DE MINAS GERAIS-UBERABA
“Juntos na construção de um ensino eficaz ”
1ª Avaliação de FÍSICA – 2°ANO NNNNotaotaotaota
Aluno(a):__________________________________________________________________ Turma: ________
Professor(a): Thiago Miranda Data: ____/____/_____ 2º Etapa Valor: 12 pontos
O gráfico apresenta a variação do comprimento L de uma barra metálica, em função da temperatura T. Qual o
coeficiente de dilatação linear da barra, em °C
-1
?
Um antigo comercial continha o seguinte dialogo (musicado) entre uma dona de casa e outro personagem que
batia à porta da casa dela.
_“Quem bate?
_É o frio!
_Não adianta bater! Eu não deixo você entrar. Os cobertores das Casas Pernambucanas é que vou aquecer o
meu lar..”
Do ponto de vista da Física Térmica, esse comercial apresenta uma imprecisão. Que comentário você tem a fazer
sobre a veracidade física dessa propaganda?
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Um paralelepípedo de uma liga de alumínio (α = 2 . 10
-5
°C
-1
) tem arestas que, a 0 °C, medem 5 cm, 40 cm e 30
cm. De quanto aumenta seu volume ao ser aquecido à temperatura de 100 °C?
L (mm)
T (°C)
100
101
102
103
100 300 500
1,2QUESTÃO 03
1,2QUESTÃO 02
1,2QUESTÃO 01

2. Um anel metálico (α = 20 . 10
-6
°C
-1
) tem raio interno igual a 5 cm a 20 °C. Determine até qual temperatura
devemos aquecê-lo, de modo que esse anel possa ser introduzido num cilindro com base de área igual a 79,285
cm
2
. (Considere π ≅ 3,14).
(ENEM) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do
solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo)
que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando
o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar).
À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.
Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o
fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:
a) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre
o mar.
b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.
c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que
atrai o ar quente do continente.
d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.
e) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um
deslocamento de ar do continente para o mar.
Uma peça de zinco é construída a partir de uma chapa quadrada de lado 30 cm, da qual foi retirado um pedaço de
500 cm
2
. Se elevarmos de 50 °C a temperatura da peça restante, qual deverá ser sua área final? (Dado:
coeficiente de dilatação superficial do zinco = 2,5 . 10
-5
°C
-1
).
Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume do líquido
transbordado mede:
a) a dilatação absoluta do líquido; d) a dilatação aparente do líquido;
b) a dilatação absoluta do frasco; e) a dilatação do frasco mais a do líquido;
c) a dilatação aparente do frasco;
1,2QUESTÃO 07
1,2QUESTÃO 06
1,2QUESTÃO 05
1,2QUESTÃO 04

3. Um motorista de caminhão costuma passar sob um conjunto de cabos de alta tensão, em dias frios, sem maiores
problemas, porém com pequena folga. Num dia quente, ao passar por baixo dos fios, estes prenderam-se na
carroceria do caminhão. Isto ocorreu porque:
a) o motorista distraiu-se;
b) os pneus aumentaram de volume elevando a carroceria do caminhão;
c) os postes de sustentação sofreram uma dilatação negativa;
d) os fios aumentaram o comprimento por dilatação térmica, abaixando assim a altura;
O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe.
O aquecimento solar é obtido por uma placa escura
coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo
água. A água circula, conforme mostra o esquema
abaixo.
São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais
utilizados no aquecedor solar:
I - o reservatório de água quente deve ser metálico para
conduzir melhor o calor.
II - a cobertura de vidro tem como função reter melhor o
calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma
estufa.
III - a placa utilizada é escura para absorver melhor a
energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior
eficiência.
Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas
está(ão) correta(s):
a) I. b) I e II. c) II. d) I e III. e) II e III.
Com base na teoria sobre os processos de transmissão de calor associe a coluna da esquerda, tipos de
processos de transmissão de calor, com a coluna da direita que contêm informações sobre os meios em que
podem ocorrer a propagação do calor.
1 Condução
2 Convecção
3 Irradiação
Sólidos
Vácuo e meios diatérmicos
Fluidos (líquido, gás e vapor)
Obs.: Para você realmente conseguir o ponto extra, deixe a resolução do desafio na Avaliação à caneta.
(MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0 ºC uma haste metálica de 1,0 m, o seu comprimento aumenta de 2,0 . 10
-2
mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80 cm, quando a aquecemos
de 20 ºC, é:
a) 0,23mm b) 0,32 mm c) 0,56 mm d) 0,65 mm e) 0,76 mm
1,2DESAFIO!!! 1,0 ponto extra
1,2QUESTÃO 10
1,2QUESTÃO 09
1,2QUESTÃO 08

4. GABARITO (1ª avaliação de Física – Tipo II – 2°ano)
QUESTÃO 01
∆L = 102 – 100 = 2 mm
∆T = 500 – 100 = 400 °C
∆L = Lo . α . ∆T
2 = 100 . α . 400
2 = 40000α
α = 2 = 0,00005 = 5 . 10
-5
°C
-1
40000
QUESTÃO 02
A Física Térmica nos ensina que não há o “frio”, entidade que faz as coisas diminuírem a temperatura.Uma das
formas de alterar a temperatura de um objeto quente é o calor. A sensação de frio aparece quando o fluxo de calor
é estabelecido do nosso corpo para um outro sistema. E o cobertor não esquenta, ele apenas mantêm a
temperatura do nosso corpo funcionando como um isolante térmico.
QUESTÃO 03
Vo = 30 . 5 . 40 = 6000 cm
3
To = 0 °C
T = 100 °C
∆T = 100 °C
α = 2 . 10
-5
°C
-1
γ = 3α =3 . 2 . 10
-5
= 6 . 10
-5
°C
-1
∆V = Vo . γ . ∆T
∆V = 6000 . 6 . 10
-5
. 100
∆V = 3600000 . 10
-5
∆V = 36 cm
3
QUESTÃO 04
A = 79,285 cm
2
R = 5 cm
To = 20 °C
T = ?
α = 20 . 10
-6
°C
-1
β = 2α = 2 . 20 . 10
-6
= 40 . 10
-6
°C
-1
Ao = πR
2
= 3,14 . 5
2
= 78,5 cm
2
∆A = A – Ao = 79,285 – 78,5 = 0,785 cm
2
∆A = Ao . β . ∆T
0,785 = 78,5 . 40 . 10
-6
. ∆T
0,785 = 3140 . 10
-6
. ∆T
∆T = 0,785 = 0,00025 . 10
6
= 250 °C
3140 . 10
-6
∆T = T - To
250 = T – 20
T = 250 +20
T = 270 °C
QUESTÃO 05
OPÇÃO E.
QUESTÃO 06
L = 30 cm
A’ = 30
2
= 900 cm
2
AP = 500 cm
2
Ao = A’ – AP = 900 – 500 = 400 cm
2
∆T = 50 °C
α = 2,5 . 10
-5
°C
-1
∆A = 400 . 2,5 . 10
-5
. 50
∆A = 50000 . 10
-5
∆A = 0,5 cm
2
A = ∆A + Ao = 0,5 + 400 = 400,5 cm
2
QUESTÃO 07
OPÇÃO D.
QUESTÃO 08
OPÇÃO D.
QUESTÃO 09
OPÇÃO E.
QUESTÃO 10
1, 3, 2.
DESAFIO
Para conseguir calcular o aumento no comprimento de outra barra feito do mesmo material precisamos primeiro
conhecer o coeficiente de dilatação linear do material, veja:
∆T = 1 °C
Lo = 1 m
∆L = 2 . 10
-2
mm = 0,02 mm 0,00002 m = 2 . 10
-5
m
α = ?
∆L = Lo . α . ∆T
2 . 10
-5
= 1 . α . 1
α = 2 . 10
-5
°C
-1
Agora basta aplicar a lei da dilatação linear.
∆L = ?
Lo = 80 cm
∆T = 20 °C
∆L = Lo . α . ∆T
∆L = 80 . 2 . 10
-5
. 20
∆L = 3200 . 10
-5
∆L = 0,032 cm ou 0,32 mm
5 cm
40 cm
30 cm