Question

Uma chapa de alumínio tem um furo central de 100cm de raio, estando numa temperatura de 12°C. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do alumínio equivale a 22.10-6 °C-1 , a nova área do furo, quando a chapa for aquecida até 122°C, será equivalente a qual valor em metros?

Answer 1

Resposta:

Para a resolução deste exercício utiliza-se a fórmula da dilatação superficial:

A = A₀.(1 + β.ΔӨ)

Em que A é a área final, A₀ é a área inicial, α é o coeficiente de dilatação linear, β é o coeficiente de dilatação superficial e ΔӨ é a variação de temperatura. 

Segundo o enunciado, o furo tem raio de 100 cm, que ao ser convertido para a unidade padrão do SI equivale a 1 m. Assim, sua área inicial é:

A₀ = πr² = 3,14.1² = 3,14 m²

ΔӨ = 122 - 12 = 110 ºC

α = 22.10⁻⁶ ºC⁻¹

E, por definição, β = 2α = 44.10⁻⁶ ºC⁻¹

A = 3,14.(1 + 44.10⁻⁶.110)

A = 3,14 (1 + 4840.10⁻⁶)

A = 3,14 + 15197,6.10⁻⁶ 

A = 3,14 + 0,015197

A = 3,155197 ou simplesmente 3,155 m²