Fisica

Gabaritos das aulas 22 a 50

Aula 22 - Estou com febre? 1. Vamos supor que a bebida esteja inicialmente à temperatura ambiente. Dentro da geladeira a temperatura é menor; assim, quando a bebida é colocada no seu interior, sua temperatura diminuirá, mas é preciso aguardar um certo tempo para que ela fique à mesma temperatura do interior da geladeira. Em outras palavras, é preciso esperar que seja atingido o equilíbrio térmico. 2. A dilatação linear do trilho é descrita pela expressão: DL = a · L0 · Dt , onde o comprimento inicial da barra -5 -1 é L0 = 1 m, o coeficiente de dilatação do ferro é a = 1,2 · 10 ºC , e a variação da temperatura é Dt = (60ºC -5 -4 - 10ºC) = 50ºC. Assim podemos calcular o L: DL = 1,2 · 10 · 1 · 50 Þ DL = 6,0 · 10 m ou 0,6 mm. Se cada barra se dilata 0,6mm, a distância D entre duas barras deve ser, no mínimo, 2 · 0,6mm = 1,2mm. 3. Sabemos que a correspondência entre a temperatura nessas duas escalas é dada por 5(tF - 32º)/9. Para saber quando essas duas temperaturas são iguais, basta substituir tC = tF na equação, assim: 5(tC - 32º)/9 Þ 9 tC = 5(tC - 32º) Þ 9 tC = 5tC - 160º Þ 4tC = - 160º Þ tC = - 40ºC. Portanto: tC = - 40ºC e tF = - 40ºF. 4. Sabemos que densidade é a relação entre a massa de um objeto e o seu volume: d = m/V. Vamos considerar que, ao aquecer o objeto, sua massa não mude (por exemplo, que não ocorra evaporação). Sabemos que o seu volume aumenta, portanto sua densidade irá diminuir, pois V e d são grandezas inversamente proporcionais: quando uma aumenta, a outra diminui. 5. A temperatura normal do corpo humano na escala Celsius é t C = 36ºC. Para saber esse valor na escala Fahrenheit, basta utilizar novamente a expressão que relaciona essas duas temperaturas, substituindo este valor: tC = 5(tF - 32º)/9 Þ 36º = 5(tF - 32º)/9 Þ 36º · 9/5 = tF - 32º Þ tF = 64,8º + 32º Þ tF = 96,8ºF. 6. Quando Gaspar encheu o tanque, colocou um volume de gasolina igual ao volume do tanque (ambos estavam à temperatura ambiente). Com o forte