Por conta do aquecimento global, temos presenciado recordes de temperaturas. Uma das consequências disso é a preocupação com a dilatação dos materiais, motivo pelo qual as construções e equipamentos devem ser planejados para essas novas condições. Considere uma barra de trilho de trem com comprimento de 20 m, a 0 ºC, cuja temperatura máxima em dias quentes pode chegar a 60 ºC. O coeficiente de dilatação linear do material da barra do trilho é de 1,0x10^-5/ºC. A barra é fixada no centro e pode dilatar na horizontal, conforme a imagem a seguir.

Supondo que os trabalhadores estão instalando as barras em um dia em que elas estão a 20 ºC, qual é a distância, Δx, em centímetros, que deve ser deixada entre as barras que permita sua dilatação, de forma que as barras apenas se encostem em dias de temperatura máxima?

Pontes geralmente são construídas com segmentos que, dentre várias outras funções, servem para impedir que dilatações térmicas danifiquem suas estruturas. A figura a seguir destaca como se dá a junção dos segmentos de uma ponte.

(www.aecweb.com.br. Adaptado.)

Considere que o comprimento de um desses segmentos da ponte varie linearmente em função da temperatura, conforme descrito no gráfico.

Com base nos dados apresentados no gráfico, conclui-se que, dada uma variação de temperatura de 20 ºC, o segmento da ponte dilatará em

A liga metálica, popularmente conhecida como latão, é amplamente utilizada em diversas indústrias, especialmente na fabricação de componentes elétricos e eletrônicos, como conectores, terminais e contatos.

Considere que uma haste de latão, cujo coeficiente de dilatação linear é 2,0 · 10^–5 °C^–1, foi embalada de forma que sua embalagem suporte a dilatação de até 0,20% de seu tamanho inicial.

A máxima variação de temperatura, em °C, para que a haste não deforme a embalagem é de:

Quando uma barra de um certo material é aquecida até uma temperatura T a partir de uma temperatura inicial T₀, seu comprimento inicial L₀ sofre um aumento ΔL dado por ΔL = a L₀ (T - T₀), sendo α o coeficiente de expansão linear, que depende do material. O gráfico a seguir mostra curvas de expansão linear para barras feitas de três materiais distintos.

Com base no gráfico e nas informações apresentadas, é correto afirmar:

Uma barra homogênea de aço medindo 2,00 metros de comprimento é colocada em um forno e submetida a um aquecimento uniforme. Admita que o coeficiente de dilatação linear do aço é 12.10-5 ºC^-1 e que houve um aumento de temperatura de 50,0 ºC.

Nessas condições, o comprimento final da barra, em metros, imediatamente após experimentar essa variação de temperatura, é de:

Alguns ferros de passar roupas automáticos possuem um dispositivo denominado reostato. Esse dispositivo é constituído por uma lâmina bimetálica composta por dois metais diferentes – ferro (Fe) e cobre (Cu) – soldados um sobre o outro. Até certa temperatura do ferro de passar roupas, a lâmina permanece como na Figura 1, permitindo a passagem da corrente elétrica, aquecendo esse aparelho eletrodoméstico. Quando o ferro de passar roupas atinge determinada temperatura, a parte da lâmina constituída de cobre dilata mais que a parte da lâmina feita de ferro, encurvando-a para cima, desfazendo o circuito, como mostra a Figura 2. Após algum tempo, a lâmina esfria um pouco, restabelecendo o circuito. Essa característica da lâmina é que permite que o ferro de passar roupas não atinja temperaturas muito elevadas.

O motivo de a lâmina encurvar para cima, desfazendo o circuito, se deve ao fato de: