UNIFESP 2026 — questão 12 de Física

Enunciado em texto
Uma proveta de vidro está completamente cheia de determinado líquido, ambos à temperatura de 15 °C, como mostra a figura 1, temperatura na qual a capacidade da proveta é de 500 cm³. Esse sistema é aquecido e, quando a temperatura atinge 75 °C, a proveta permanece completamente cheia, porém 6 cm³ do líquido transbordam devido à dilatação térmica sofrida por ele e pela proveta, como mostra a figura 2.
(Figuras fora de escala: a figura 1 mostra a proveta cheia a 15 °C; a figura 2 mostra a proveta a 75 °C, ainda cheia, e ao lado o volume transbordado de líquido, 6 cm³.)
Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é γv = 27 × 10⁻⁶ °C⁻¹, calcule:
a) o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro, em K⁻¹ e em °F⁻¹.
b) o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido, em °C⁻¹.
(Enunciado e figura: Vestibular Unifesp 2026, Conhecimentos Específicos — Unifesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: (a) reescrever o coeficiente de dilatação do vidro em outras duas escalas; (b) achar a dilatação real do líquido a partir do que transbordou.
Item (a) — por que Kelvin não muda nada. O coeficiente tem unidade de "por grau", ou seja, ele é dividido por uma variação de temperatura, não por uma temperatura. E a variação em Kelvin é idêntica à variação em Celsius:
Uma barra que esquenta 10 °C esquentou 10 K. Logo:
Ainda em (a) — por que Fahrenheit muda. Aí a variação não é a mesma. A relação entre variações é:
Como o coeficiente divide pela variação, e a variação em °F é 1,8 vez maior, o coeficiente em °F⁻¹ é 1,8 vez menor:
O erro clássico aqui é multiplicar por 1,8 em vez de dividir. Um jeito de nunca errar: pense no que o número significa. Em °F os graus são "menores", então a mesma dilatação se espalha por mais graus — cabe menos dilatação por grau.
Item (b) — o que realmente transbordou. Os que caíram para fora não são a dilatação do líquido. São a dilatação aparente: o quanto o líquido cresceu a mais que o recipiente. A proveta também aumentou de capacidade, e essa parte ficou dentro.
Passo final — devolver a parte que a proveta escondeu.
O mesmo resultado, olhando por volumes (é a demonstração da fórmula, e vale a pena ver uma vez): a dilatação real do líquido é a dilatação da proveta mais o que transbordou.
A pegadinha central da questão é responder e parar. Esse é o coeficiente aparente — a resposta do que você vê transbordar, não do que o líquido fez.
A ideia em uma frase: o que transborda é a diferença, não a dilatação.
Resposta: (a) e ; (b) .
Resolução em vídeo
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