Question

Uma barra metálica de coeficiente de dilatação linear de 2.10-5°C-1 a 20°c é colocada no interior de um forno. Após a barra ter atingido o equilíbrio térmico , verifica-se que seu comprimento é 0,5% maior. A temperatura do forno é de ?

Answer 1

A temperatura do forno era de 270°C.

Quando variamos a temperatura de um corpo, variamos também o grau de agitação de suas moléculas, o que causa uma variação em seu volume.

A dilatação linear é aquela em que se considera a variação de volume em apenas uma dimensão. Podemos calculá-la por meio da equação abaixo-

ΔL = Lo·α·ΔT

Onde,

ΔL = Variação do comprimento

Lo = Comprimento inicial

α = Coeficiente de dilatação linear

ΔT = Variação de temperatura

A questão nos informa que-

• ΔL = 0,5% Lo
• α = 2.10⁻⁵ °C⁻¹
• Temperatura inicial = 20°C

Assim,

0,5/100 Lo = Lo·2.10⁻⁵ ·ΔT

0,5 = 200·10⁻⁵·ΔT

ΔT = 250°C

Como a temperatura inicial era de 20°C, a temperatura do forno é de

ΔT = Tf - Ti

ΔT = Tf - 20

250 = Tf - 20

Tf = 270°C