Dilatação

 

O coeficiente de dilatação linear dos materiais é da ordem de 10 −5 °C −1. Qual deve ser a ordem da variação da temperatura para que a variação de comprimento de uma barra corresponda a 1%?

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Uma chapa metálica quadrada tem a 0 °C 2,000 m de lado, e um orifício circular de 1,000 mm de diâmetro, o coeficiente de dilatação linear do metal é 10.10 −6 °C −1.
a) Determinar a área da chapa (com buraco e tudo) a 100 °C;
b) O diâmetro final do orifício.

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Na figura, a plataforma P é horizontal por estar apoiada nas bases A e B de coeficientes de dilatação iguais, respectivamente, a αA e αB. Determine as relações LA e LB das barras, a fim de que a plataforma P permaneça horizontal em qualquer temperatura.

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plataforma horizontal apoiada em suportes desiguais
 

Quatro barras de ferro, tendo todas o mesmo comprimento L a 0 °C, formam um losango articulado e uma das diagonais deste losango é constituída por uma barra de latão cujo comprimento é 2L1 a 0 °C. Calcular qual deve ser a relação L sobre L1 para que distância entre os vértices livres se mantenha constante a qualquer temperatura. É conhecida a razão alfa sobre alfa1, entre os coeficientes de dilatação linear do ferro e do latão, e são desprezíveis os quadrados desses coeficientes.

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As retas paralelas mostradas na figura, ao lado, representam os comprimentos de duas barra A e B em função da temperatura. Compare seus coeficientes de dilatação.

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gráfico do comprimento de duas barras A e B em funçào da temperatura
 

Um pêndulo que bate os segundos a 0° C tem coeficiente de dilatação linear 0,000019°C-1. Calcule quantos segundos atrasará por dia a 40° C.

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Um tubo capilar de vidro de diâmetro d0 = 1/5 mm e comprimento h0 = 1 m medidos a 0° C é dividido em 100 partes de mesma altura. Determinar a capacidade do reservattório (a 0° C) que será preciso soldar em sua extremidade inferior,para que funcione como um termômetro de mercúrio de 0 a 100° C. Os coeficientes de dilatação volumétrica do mercúrio e do vidro valem respectivamente:

gama hg = 1/5550 grau celsius -1     e     gama v = 1/38850 grau celsius -1

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Um tubo capilar de um termômetro de mercúrio graduado de 0 a 100° C tem diâmetro 1/10 mm, seu reservatório é cilíndrico com 1 cm de comprimento e 2 mm de raio. Determinar o comprimento correspondente a cada grau da haste. Sendo os coeficientes de dilatação do mercúrio e do vidro respectivamente:

gama hg = 1/5550 grau celsius -1     e     gama v = 1/38850 grau celsius -1

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Um líquido de coeficiente de dilatação volumétrica γ está contido num reservatório de volume Vi a uma temperatura inicial ti. O reservatório é feito de um material com coeficiente de dilatação linear α. Quando o sistema sofre uma variação de temperatura de Δt o líquido se expande subindo por um capilar de área transversal A. Calcule a variação da altura do líquido no capilar.

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sistema formado por reservatório de líquido e tudo que se expande com aumento da temperatura
 

Um recipiente de vidro contém uma massa m0 de mercúrio a uma temperatura t0 e uma massa m1, com m1 < m0, quando aquecido a uma temperatura t1, dado o coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio iguala a γHG determinar o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro.

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Um líquido possui peso específico ρL a 0o C e coeficiente de dilatação γL. Um sólido de peso específico ρS a 0o C possui um coeficiente de dilatação γS, γS > γL. Calcular a que temperatura este sólido flutuará no líquido.

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