Um grupo de estudantes estava trabalhando na concepção de termômetro a gás a volume constante, conforme a figura. Com intuito de calibrar o termômetro, os estudantes medi- ram a pressão do gás, Po, a 0°C. Em seguida, o bulbo de vidro do termômetro foi posto em contato com uma quantidade de água a 100°C, resultando em uma elevação h da coluna de mercúrio, consti- tuindo assim uma escala de temperatura. Entretanto, notou-se que a altura h, atingida pelo mercúrio, não correspondia, de forma precisa, aos valores calculados inicialmente. Após muitas discussões os estudantes concluíram que a expansão térmica do bulbo foi a causa dessa discrepância.
Manômetro
Escala
₼
Tubo com mercúrio
Bulbo com gás
água
Dado o exposto e assumindo que a densidade do mercúrio seja dada por p e a aceleração gravita- cional por g, responda aos itens abaixo.
a) Assumindo que o gás no interior do bulbo seja ideal, calcule o valor relativo à altura h desconsi- derando o efeito de dilatação térmica do bulbo.
b) Sabendo que Vo é o volume do bulbo à 0°℃ e que a é o coeficiente de dilatação linear do vidro, calcule qual deve ser a diferença entre o valor medido de h e o valor calculado inicialmente se esta fosse a única causa da discrepância. Despreze as dimensões do orifício de contato entre o bulbo e o capilar.
5
