Questões de Física - Termologia - Dilatação - Linear
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:
Uma placa quadrada de aço, de lado L, possui um furo circular de raio R em seu centro, conforme mostra a figura.
Se essa placa for aquecida, a partir da temperatura ambiente até 200 ºC, o lado L da placa
Na construção de ferrovias, é necessário deixar uma folga entre os trilhos para permitir que eles se dilatem caso a temperatura aumente. Suponha que cada trilho tem 20 m de comprimento na temperatura média da região onde serão instalados e que a temperatura pode aumentar em até 30 ºC em relação ao seu valor médio.
Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica linear dos trilhos é α = 1,1x10-5 por ºC, o valor da separação mínima entre os trilhos para evitar que eles se pressionem com esse aumento de temperatura é:
Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior (A) é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior (B). À temperatura ambiente, a lâmina é horizontal.
Se a temperatura for aumentada de 150 ºC, a lâmina
Termorreceptores da pele, também conhecidos como Corpúsculos de Ruffini, reconhecem a temperatura ambiental. Um aumento da temperatura resulta na vasodilatação, levando ao aumento do fluxo sanguíneo; enquanto a vasoconstrição ocorre pela diminuição da temperatura e resulta na redução do fluxo sanguíneo da pele. Esse processo fisiológico é associado à transferência de calor por métodos, como convecção, condução, radiação e evaporação.
Considerando-se um vaso sanguíneo artificial feito de um fino fio de prata, cujo coeficiente de dilatação linear é igual a 2,0.10−5 / ºC, de comprimento igual a 2,5dm e sendo aquecido de 35,2º C até 37,7ºC, então a variação de comprimento sofrida pelo vaso, em μm, é igual a
O comprimento (c) de uma barra metálica é dado em função de sua temperatura (t), expressa pela equação c = 0,006t + 83,64.
Considere que a temperatura seja aferida em graus Celsius (°C), que o comprimento seja medido em centímetros, que inicialmente a temperatura dessa barra seja de 60° e que ela sofrerá um aquecimento de 30% em relação à temperatura inicial.
O comprimento da barra aquecida e o aumento percentual em relação ao seu estado inicial são, respectivamente, iguais a:
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