Question
Uma chapa de aluminio e outra de cobre têm áreas respectivan nente iguais a 80cm^2 e 80,4cm^2 a 0^circ C . Sabendo que beta _(A)=48cdot 10^-6^(circ C)^-1 are beta _(O)=34cdot 10^-60C^-1 determine a temperatura em que elas terão areas iguais. ... 361.5^circ C
Solution
4.4
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Aline
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para determinar a temperatura em que as chapas de alumínio e cobre terão áreas iguais, podemos usar a fórmula da dilatação linear:
Onde:-
é a mudança no comprimento,-
é o coeficiente de dilatação linear,-
é o comprimento inicial,-
é a mudança de temperatura.Para que as áreas sejam iguais, a mudança no comprimento deve ser igual para ambas as chapas. Portanto, podemos igualar as equações de dilatação linear para as duas chapas:Para a chapa de alumínio:
Para a chapa de cobre:
Como as áreas são iguais, podemos escrever:
Substituindo as mudanças de comprimento:
Simplificando:
Isso implica que:
Substituindo os valores fornecidos:
Simplificando:
Isso significa que a chapa de cobre deve se expandir 24/17 vezes mais do que a chapa de alumínio para que suas áreas sejam iguais. Como a temperatura inicial é
, precisamos calcular a temperatura em que isso ocorrerá.Para a chapa de alumínio:
Para a chapa de cobre:
Como as áreas são iguais:
Substituindo os valores:
Como
:
Portanto, a temperatura em que as chapas de alumínio e cobre terão áreas iguais é
.