Suponha que a piscina da foto abaixo esteja a 20 °C e que a figura a seguir represente suas dimensões. Suponha ainda que a temperatura da piscina se eleve a 30 °C. Admita que o coeficiente de dilatação da água nesse intervalo de temperatura seja 2,0 × 10−4 ° −1 e que a água não evapore. Qual a elevação do nível da água que ocorre por causa dessa variação de temperatura? (Resposta: 5 mm)
dimensões da piscina:
10m de profundidade
10m de largura
5m o lado dela*
Respostas
Explicação:
ΔV=Vo.α.ΔT
ΔV=(10.10.5) . 2.10^-4.(30-20)
ΔV=500.2.10^-4.10
ΔV=1000.2.10^-4
ΔV=1000.10^-4m³
ΔV=1.10^-1m³
ΔV=0,1m³
Resposta:
20 mm
Explicação:
A questão aborda o tema dilatação volumétrica, representada pela variação no volume da piscina. A expressão que aborda essa variação é:
ΔV=Vo.α.ΔT
Onde:
ΔV é a variação do volume
Vo é o volume inicial
α é o coeficiente de dilatação volumétrica
ΔT é a variação de temperatura
Assim calculamos:
ΔV=(10.10.5) . 2.10^-4.(30-20)
ΔV=500.2.10^-4.10
ΔV=1000.2.10^-4
ΔV=10000.10^-4m³
ΔV=1m³
Com a variação podemos verificar a elevação do nível da água a partir da expressão a seguir, que podemos trazer da interpretação da situação:
ΔV = (Área do fundo da piscina)*(Variação de nível)
1 = (10*5)*(Variação de nível)
Variação de nível = 1/50
Variação de nível = 0,02 m
Variação de nível = 20 mm