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Um termostato é um dispositivo sensível a variações de temperatura utilizado para evitar o superaquecimento de alguns ferros de passar roupas. Um desses dispositivos é constituído por uma lâmina bimetálica de aço e latão que faz um contato elétrico. Quando a lâmina atinge uma determinada temperatura, sofre deflexão e esse contato é aberto, conforme a figura.
A deflexão dessa lâmina ocorre porque o latão, em relação ao aço, apresenta
A menor coeficiente de dilatação térmica.
B maior coeficiente de dilatação térmica.
C menor condutividade térmica.
D maior condutividade térmica.
E menor calor específico.
Gabarito oficial
B
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Dilatação térmica: explicar o funcionamento de uma lâmina bimetálica.
Resolução passo a passo
- Entenda a montagem: duas tiras de metais diferentes soldadas uma na outra, formando uma só lâmina.
- Pense no que acontece ao aquecer. Se os dois metais dilatassem igualmente, a lâmina apenas ficaria um pouco maior e continuaria reta — e o termostato nunca abriria.
- A curvatura só existe porque um lado dilata mais que o outro. O lado que se alonga mais fica na parte externa da curva, e a lâmina se entorta.
- Entre os dois, é o latão que tem coeficiente de dilatação maior (cerca de 19 × 10⁻⁶ °C⁻¹, contra cerca de 11 × 10⁻⁶ do aço). Alternativa B.
Alternativa por alternativa
- A
menor coeficiente de dilatação térmica.
Errada. Se o latão dilatasse menos, a lâmina curvaria para o outro lado — mas o princípio continuaria sendo a diferença de dilatação. O dado físico correto é que o latão dilata mais que o aço.
- B
maior coeficiente de dilatação térmica.
Correta. O latão tem coeficiente de dilatação linear maior que o do aço. Ao aquecer, ele se alonga mais, e essa diferença entorta a lâmina soldada, abrindo o contato elétrico.
- C
menor condutividade térmica.
Errada. A condutividade térmica determina a rapidez com que o calor se espalha, não o quanto o material se alonga. Ela não produz curvatura.
- D
maior condutividade térmica.
Errada. Mesmo problema: conduzir calor mais depressa faria a lâmina aquecer mais rápido, mas não a entortaria.
- E
menor calor específico.
Errada. O calor específico indica quanto calor é preciso para elevar a temperatura. Também não tem relação com a variação de comprimento.