Desgelo

Neste arquivo iremos colocar os problemas já resolvidos (não são problemas "mortos" porque a discussão pode continuar a qualquer altura!)

Desgelo

Mensagempor jap em Quarta Dez 17, 2008 9:49 pm

Na figura seguinte, um frasco completamente cheio de água colorida (com uma pequena quantidade de corante alimentar) está fechado por uma rolha com dois orifícios: por um passa um termómetro e pelo outro um pequeno capilar de vidro. A água sobe pelo capilar de vidro, atingindo a 0 graus célsius (o frasco está dentro de um recipiente de esferovite com um banho de água e gelo) o nível que se pode ver na figura.

Imagem

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Deixa-se entretanto a temperatura da água aumentar, à medida que a água do banho "refrigerante" vai também aquecendo, depois de o gelo fundir.

A questão é a seguinte. Como se comporta o nível da água no capilar à medida que a água aquece? :roll:

a) O nível da água sobe
b) O nível da água desce
c) O nível da água começa por subir e depois desce
d) O nível da água começa por descer e depois sobe
e) O nível da água permanece o mesmo

Ora opinem lá. :P

PS: O frasco é feito de quartzo. :wink:
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Re: Desgelo

Mensagempor Mário Gomes em Quarta Dez 17, 2008 10:03 pm

Acho que vai descer devido à fusão do gelo (menos denso que a água).
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Re: Desgelo

Mensagempor robespierre em Quarta Dez 17, 2008 11:00 pm

A água está a 0 graus célsius. No entanto, pela interpretação que faço do enunciado, está no estado líquido (senão o professor jap chamar-lhe-ia gelo).
Logo, aumentando a temperatura, a água mantém-se no mesmo estado físico.
No entanto, a um aumento na temperatura da água vai corresponder um aumento do seu volume.

Logo, o meu palpite é a) , a água sobe.
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Re: Desgelo

Mensagempor jap em Quarta Dez 17, 2008 11:05 pm

Sim, confirmo que a água está inicialmente no estado líquido...quase a congelar, de facto. :wink:
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Re: Desgelo

Mensagempor Cirdaro Larama em Quarta Dez 17, 2008 11:23 pm

Eu responderia como o João, uma vez aumentada a temperatura da àgua, esta vai aumentar o seu volume - o que corresponde a um baixamento da sua densidade - o que fara o mesmo volume de àgua exercer uma menor força contraria às forças de adesão entre a àgua e o vidro, pelo que o coluna de àgua devera ascender, enquanto durar esta variação de temperatura. Mas aquelas c) e d) pressupõem um raciocinio mais elaborado... Penso que deve haver algo mais (não consegui pôr o quartzo ao barulho, talvez a adesão da àgua às proprias paredes do recepiente que a contém (que é feito de quartzo, cujas unidades estruturais são bastante similares às do vidro) tenha alguma influência... :s)
Bem, vou dormir sobre o assunto... :D
última vez editado por Cirdaro Larama s Quarta Dez 17, 2008 11:32 pm, editado 1 vez no total
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Re: Desgelo

Mensagempor robespierre em Quarta Dez 17, 2008 11:25 pm

Eu responderia como o João, mas aquelas c) e d) pressupõem um raciocinio mais elaborado... Penso que deve haver algo mais.
Bem, vou dormir sobre o assunto...


Tens razão, é muito muito suspeito.


PS: O frasco é feito de quartzo.


Terá a ver com a razão deste P.S.?
última vez editado por robespierre s Quarta Dez 17, 2008 11:27 pm, editado 1 vez no total
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Re: Desgelo

Mensagempor Bruno Oliveira em Quarta Dez 17, 2008 11:25 pm

Será que é a c)? :roll:
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Re: Desgelo

Mensagempor jap em Quarta Dez 17, 2008 11:29 pm

robespierre Escreveu:
(...)

Tens razão, é muito muito suspeito.
(...)


Eu diria mais, é mesmo muito muito suspeito! :lol: E a resposta correcta não é a a) nem a c)! :mock:
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Re: Desgelo

Mensagempor Bruno Oliveira em Quarta Dez 17, 2008 11:34 pm

Será que tem que ver com o efeito piezoeléctrico? :roll:
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Re: Desgelo

Mensagempor jap em Quarta Dez 17, 2008 11:43 pm

Bruno Oliveira Escreveu:Será que tem que ver com o efeito piezoeléctrico? :roll:

Não; foi escolhido um frasco de quartzo, e não de vidro, porque o coeficiente de dilatação do quartzo é extremamente baixo e, por isso, não iria influenciar os resultados. :wink:
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Re: Desgelo

Mensagempor robespierre em Quinta Dez 18, 2008 12:27 am

Resposta d)

Se deixarmos uma garrafa de água cheia no congelador, ela rebenta.Isto acontece, porque o gelo é menos denso do que a água. Assim, uma mesma massa de gelo ocupa mais volume do que uma mesma massa de água.
Poderemos perguntar:arrefecendo a água, a partir de que temperatura o seu volume começaria a aumentar?Isso acontece aos 4 graus. Este é um caso específico da água (penso eu), pois regularmente, o volume diminui com uma diminuição da temperatura.
Logo, se com a diminição da temperatura a partir dos 4 graus o volume aumenta, por um raciocínio inverso, se tivermos água a 0 graus e a aquecermos até 4 graus, o volume diminuirá.A partir dos 4 graus, o volume aumentará com o aumento da temperatura, como acontece regularmente.
Assim, o nível desceria inicialmente e depois subiria.
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Re: Desgelo

Mensagempor jap em Quinta Dez 18, 2008 12:50 am

Parabéns, joão! :hands:

É mesmo assim, como podem verificar pela sequência de fotografias que foram tiradas à medida que a temperatura da água ia subindo...(há 3 min de intervalo entre cada foto) :wink:

ImagemImagemImagemImagemImagemImagemImagem
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