UFGD - 2022 - Questão 44

AS PROPRIEDADES DE DILATACAO TERMICA DE ALGUNS MATERIAIS TEM DIVERSAS APLICACOES PRATICAS, COMO POR EXEMPLO AS LAMINAS BIMETALICAS DOS DISJUNTORES ELETRICOS, QUE SAO DISPOSITIVOS DE SEGURANCA PRESENTES EM RESIDENCIAS E EDIFICACOES EM GERAL. ESTES DISJUNTORES ``DESARMAM'' O CIRCUITO ELETRICO QUANDO PASSA UMA CORRENTE ELETRICA MAIOR DO QUE A SUA CAPACIDADE, O QUE PODE EVITAR INCENDIOS NOS CASOS DE CURTO-CIRCUITO E/OU SUPERAQUECIMENTO DOS FIOS. OUTRO EXEMPLO E A DILATACAO VOLUMETRICA RESPONSAVEL PELO FUNCIONAMENTO DOS TERMOMETROS CLINICOS E METEOROLOGICOS DE MERCURIO E ALCOOL. NO CASO DA DILATACAO TERMICA DOS LIQUIDOS E IMPORTANTE AVALIAR TANTO A DILATACAO DO LIQUIDO QUANTO A DO RECIPIENTE QUE O CONTEM, POIS CADA MATERIAL TEM O SEU COEFICIENTE DE DILATACAO TERMICA. CONSIDERE, POR EXEMPLO, QUE UM COPO DE VIDRO COMUM SE ENCONTRA COMPLETAMENTE CHEIO E EM EQUILIBRIO TERMICO COM 200 ML DE AGUA, AO NIVEL DO MAR, INICIALMENTE A TEMPERATURA DE 15 ^OC. CONSIDERE QUE A DENSIDADE DA AGUA E DE 1 G/CM^3, O COEFICIENTE DE DILATACAO VOLUMETRICO DA AGUA E DE 1,00.10^{-4}/ ^OC E QUE O COEFICIENTE DE DILATACAO SUPERFICIAL DO VIDRO E DE 2,00.10^{-5}/ ^OC. O COPO DE VIDRO POSSUI CAPACIDADE TERMICA IGUAL A 200 CAL/ ^OC E O CALOR ESPECIFICO DA AGUA E DE 1 CAL/G.^OC. DESPREZANDO QUAISQUER PERDAS DE CALOR PARA O AMBIENTE ASSINALE A ALTERNATIVA QUE INDICA CORRETAMENTE O QUE ACONTECERA SE O SISTEMA ``COPO + AGUA'' RECEBER 30 KCAL DE CALOR DE UMA FONTE TERMICA. \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=({\ALPH*})] \ITEM SOBRARA UM ESPACO NO COPO DE 1,20 ML. \ITEM SOBRARA UM ESPACO NO COPO DE 1,05 ML. \ITEM DERRAMARA 1,20 ML DE AGUA. \ITEM DERRAMARA 1,05 ML DE AGUA. \ITEM DERRAMARA 1,50 ML DE AGUA. \END{ENUMERATE}