Este documento apresenta 10 questões sobre física envolvendo conceitos como dilatação térmica, coeficiente de dilatação e variação de volume de líquidos em função da temperatura. As questões abordam cálculos envolvendo volume e massa de líquidos em diferentes temperaturas e situações como encher tanques e recipientes.

1. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 38 (Exercício 06)
a) pelo aumento de volume da água de 0°C a 4°C,
seguido da diminuição do volume a partir de 4°C.
b) pela diminuição da densidade da água de 0°C a 4°C,
seguido do aumento da densidade a partir de 4°C.
c) pelo aumento do volume da água a partir de 0°C.
Exercício 06 d) pelo aumento da densidade da água de 0°C a 4°C,
seguido da diminuição da densidade a partir de 4°C.
e) pela diminuição do volume da água a partir de 0°C.
Questão 01
Questão 05
Adote: calor específico da água: 1 cal/g.°C
A 10 °C, 100 gotas idênticas de um líquido ocupam Um frasco de capacidade para 10 litros está
3 completamente cheio de glicerina e encontra-se à
um volume de 1,0 cm . A 60 °C, o volume ocupado pelo
3
temperatura de 10°C. Aquecendo-se o frasco com a
líquido é de 1,01 cm . Calcule: glicerina até atingir 90°C, observa-se que 352 ml de
a) A massa de 1 gota de líquido a 10 °C, sabendo-se que glicerina transborda do frasco. Sabendo-se que o coeficiente
3 -4 -1
sua densidade, a esta temperatura, é de 0,90 g/cm . de dilatação volumétrica da glicerina é 5,0 × 10 °C , o
b) o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido. -1
coeficiente de dilatação linear do frasco é, em °C .
-5
a) 6,0 × 10 .
Questão 02 -5
b) 2,0 × 10 .
-4
c) 4,4 × 10 .
O tanque de gasolina de um automóvel, de -4
capacidade 60 litros, possui um reservatório auxiliar de d) 1,5 × 10 .
retorno com volume de 0,48 litros, que permanece vazio
quando o tanque está completamente cheio. Um
Questão 06
motorista enche o tanque quando a temperatura era de
20°C e deixa o automóvel exposto ao sol. Calcule a
temperatura máxima que o combustível pode alcançar, Os postos de gasolina, são normalmente abastecidos
por um caminhão-tanque. Nessa ação cotidiana, muitas
desprezando-se a dilatação do tanque.
situações interessantes podem ser observadas.
y gasolina = 2,0 x 10-4 °C-1
Um caminhão-tanque, cuja capacidade é de 40.000
litros de gasolina, foi carregado completamente, num dia
Questão 03 em que a temperatura ambiente era de 30°C. No
instante em que chegou para abastecer o posto de
gasolina, a temperatura ambiente era de 10°C, devido a
O dono de um posto de gasolina recebeu 4000? de uma frente fria, e o motorista observou que o tanque
combustível por volta das 12 horas, quando a não estava completamente cheio.
temperatura era de 35°C. Ao cair da tarde, uma massa Sabendo que o coeficiente de dilatação da gasolina é
polar vinda do Sul baixou a temperatura para 15°C e -3 -1
1,1×10 °C e considerando desprezível a dilatação do
permaneceu até que toda a gasolina fosse totalmente tanque, é correto afirmar que o volume do ar, em litros,
vendida. Qual foi o prejuízo, em litros de combustível, que o motorista encontrou no tanque do caminhão foi de
que o dono do posto sofreu? a) 40.880.
(Dados: coeficiente de dilatação do combustível é de 1,0. 10-3 b) 8.800.
°C-1) c) 31.200.
d) 4.088.
Questão 04 e) 880.
Um bulbo de vidro conectado a um tubo fino, com Questão 07
coeficiente de dilatação desprezível, contendo certa
massa de água na fase líquida é mostrado a seguir em É largamente difundida a ideia de que a possível
três situações de temperatura. Na primeira, o sistema elevação do nível dos oceanos ocorreria devido ao
está a 4°C; na segunda, a 1°C e, na terceira, a 10°C. derretimento das grandes geleiras, como consequência
Conforme a temperatura, a água ocupa uma certa do aquecimento global. No entanto, deveríamos
porção do tubo. Tal fenômeno é explicado considerar outra hipótese, que poderia também
contribuir para a elevação do nível dos oceanos. Trata-se
da expansão térmica da água devido ao aumento da
temperatura. Para se obter uma estimativa desse efeito,
considere que o coeficiente de expansão volumétrica da
-4 -
água salgada à temperatura de 20 °C seja 2,0 × 10 °C
1
. Colocando água do mar em um tanque cilíndrico, com
a parte superior aberta, e considerando que a variação
de temperatura seja 4 °C, qual seria a elevação do nível
da água se o nível inicial no tanque era de 20 m?
Considere que o tanque não tenha sofrido qualquer tipo
de expansão.
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2. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 38 (Exercício 06)
Questão 08 Questão 10
3 3
Uma taça de alumínio de 120 cm contém 119 cm de
glicerina a 21°C. Considere o coeficiente de dilatação
-5 -1
linear do alumínio como sendo de 2,3 × 10 K e o
coeficiente de dilatação volumétrico da glicerina de 5,1
-4 -1
× 10 K . Se a temperatura do sistema taça-glicerina for
aumentada para 39°C, a glicerina transbordará ou não?
Em caso afirmativo, determine o volume transbordado;
Antes de iniciar o transporte de combustíveis, os dois
em caso negativo, determine o volume de glicerina que
ainda caberia no interior da taça. tanques inicialmente vazios se encontravam à
temperatura de 15 °C, bem como os líquidos que neles
seriam derramados. No primeiro tanque, foram
Questão 09 despejados 15 000 L de gasolina e, no segundo, 20 000
L de álcool. Durante o transporte, a forte insolação fez
As variações de volume de certa quantidade de água com que a temperatura no interior dos tanques
e do volume interno de um recipiente em função da chegasse a 30 °C.
temperatura foram medidas separadamente e estão Dados:
representadas no gráfico abaixo, respectivamente, pela Gasolina:
linha contínua (água) e pela linha tracejada (recipiente). coeficiente de dilatação volumétrica: 9,6 × 10-4 °C-1
Álcool:
densidade: 0,8 g/cm3
calor específico: 0,6 cal/(g .°C)
Considerando desde o momento do carregamento
até o momento da chegada ao destino, determine
a) a variação do volume de gasolina.
b) a quantidade de calor capaz de elevar a temperatura
do álcool até 30 °C.
GABARITO
Estudantes, analisando os dados apresentados no
gráfico, e supondo que a água seja colocada dentro do
recipiente, fizeram as seguintes previsões: Questão 01
I. O recipiente estará completamente cheio de água,
sem haver derramamento, apenas quando a 3
a) 9,0 . 10 g.
temperatura for 4ºC. 4 1
II. A água transbordará apenas se sua temperatura e a b) 2,0 . 10 °C .
do recipiente assumirem simultaneamente valores
acima de 4ºC.
III. A água transbordará se sua temperatura e a do Questão 02
recipiente assumirem simultaneamente valores acima
de 4ºC ou se assumirem simultaneamente valores 60°C
abaixo de 4ºC.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
a) I, apenas. Questão 03
b) I e II, apenas.
c) I e III, apenas.
80 l
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Questão 04
COM BASE NO TEXTO A SEGUIR, RESPONDA À
QUESTÃO 10.
Letra D.
Com motores mais potentes, caminhões com duas
carretas têm se tornado muito comuns nas estradas Questão 05
brasileiras.
O caminhão esquematizado a seguir acelera Letra B.
uniformemente com aceleração de valor a. Nessas
condições, Questão 06
- o motor do cavalo aplica sobre o conjunto uma força
constante de intensidade F; Letra E.
- a interação entre as partes unidas pelos engates 1 e 2
têm intensidades respectivamente iguais a f1 e f2;
Questão 07
- as massas do cavalo, da carreta número 1 e da carreta
número 2 são, nessa ordem, m, m1 e m2;
- a resistência do ar ao movimento da carreta pode ser ΔV = Y .V0.ΔT
4
considerada desprezível. ΔV = 2.10 .(S.20).4
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3. DOMUS_Apostila 01 - FÍSICA II - Módulo 38 (Exercício 06)
4
S.Δh = 160.S.10
3 2
Δh = 16.10 = 1,6.10 m = 1,6 cm
Questão 08
A glicerina não transbordará pois a taça passará a ter
um volume de 120,149 centímetros cúbicos, enquanto
que o volume total da glicerina passará a ser de 120,092
centímetros cúbicos. Esta diferença 120,149 - 120,092 =
0,057 centímetros cúbicos é quanto ainda se poderia
preencher de glicerina, na temperatura final.
Questão 09
Letra C.
Analisando o gráfico, notamos que o volume da água
e o volume do recipiente são iguais apenas a 4°C.
Portanto, se a água é colocada no recipiente a 4 °C, ela
não transbordará. Em qualquer outra temperatura,
acima ou abaixo desse valor, o volume da água é maior
que o volume interno do recipiente e, então, a água
transbordará. A palavra apenas elimina a afirmativa II.
Questão 10
a) ΔV = 216 L.
8
b) Q = 1,44 × 10 cal.
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