(Ufrgs 2008) Dois cubos metálicos com dimensões idênticas, um de ouro (A), outro de chumbo (B), estão sobre uma placa aquecedora, inicialmente em temperatura ambiente.
A tabela a seguir apresenta algumas das propriedades térmicas desses dois materiais.
| Propriedades térmicas |
A ouro |
B chumbo |
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Condutividade térmica (W/m.K) |
317 | 35 |
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Coeficiente de dilatação linear (10-6/K) |
15 | 29 |
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Calor específico (J/kg.K) |
130 | 130 |
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Densidade / Massa específica (kg/m3) |
19600 | 11400 |
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem.
No topo de cada cubo é colocada uma cabeça de fósforo que fica em contato direto com o cubo. Os dois cubos são aquecidos a uma temperatura final levemente superior à de ignição do fósforo.
Com base nos dados da tabela, conclui-se que o fósforo acenderá primeiro no cubo ________ e que a aresta do cubo A será _________ do cubo B no estado de equilíbrio térmico.
A - menor que a.
A - maior que a.
B - maior que a.
B - menor que a.
A - igual à.
Gabarito:
A - menor que a.
Primeiro elemento que devemos analisar é qual dos materiais vai transferir energia mais rapidamente para o fosforo. Essa propriedade é descrita pelo condutividade térmica, pois a mesma mede a quantidade de calor fornecido por unidade de tempo, ou seja quanto mais rápido o material transferir energia maior será a condutividade térmica, logo, o fósforo do cubo A acenderá primeiro, pois tem a condutividade maior que o B.
Agora o segundo tópico é saber o tamanho da aresta de cada cubo, no começo eles tinham as mesmas dimensões, mas já que cada um tem um coeficiente de dilatação diferente eles se encontrarão em tamanhos diferentes depois de aquecido, como o coeficiente de dilatação do B é maior que a do A, o B vai dilata mais. Logo, a aresta de A é menor que a do B.
Alternativa A.