Em linhas de transmissão de energia elétrica, cobre e alumínio são usados como materiais condutores. Durante a…

Questão

Em linhas de transmissão de energia elétrica, cobre e alumínio são usados como materiais condutores. Durante a passagem da corrente, parte da energia elétrica transforma-se em calor, e a temperatura do cabo pode variar ao longo do dia. Para comparar o comportamento térmico desses materiais, uma ficha técnica apresenta os seguintes valores aproximados: condutividade térmica do cobre: 401 W/(m·K); condutividade térmica do alumínio: 237 W/(m·K); coeficiente de dilatação linear do cobre: 16,5 × 10?6 K?¹; coeficiente de dilatação linear do alumínio: 23,1 × 10?6 K?¹. A condutividade térmica indica a facilidade de transferência de calor pelo material, enquanto o coeficiente de dilatação linear indica quanto seu comprimento varia com a temperatura. Com base nos dados da ficha técnica, qual comparação entre as propriedades térmicas do cobre e do alumínio é correta para analisar o aquecimento e a variação do comprimento dos cabos?

1. A) O cobre conduz mais calor e dilata mais, enquanto o alumínio conduz menos calor e dilata menos.
2. B) O cobre conduz mais calor e dilata menos, enquanto o alumínio conduz menos calor e dilata mais.
3. C) O cobre conduz mais calor e dilata igualmente, enquanto o alumínio conduz menos calor e dilata igualmente.
4. D) O cobre conduz menos calor e dilata menos, enquanto o alumínio conduz mais calor e dilata mais.
5. E) O cobre conduz menos calor e dilata mais, enquanto o alumínio conduz mais calor e dilata menos.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o que cada grandeza mede. A condutividade térmica indica a facilidade de transferência de calor pelo material; quanto maior o valor, mais calor o material conduz. O coeficiente de dilatação linear indica quanto o comprimento varia com a temperatura; quanto maior o valor, maior a variação.
2. Compare a condutividade térmica. O cobre tem 401 W/(m·K) e o alumínio tem 237 W/(m·K). Como 401 é maior que 237, o cobre conduz mais calor que o alumínio.
3. Compare o coeficiente de dilatação linear. O cobre tem 16,5 x 10^-6 K^-1 e o alumínio tem 23,1 x 10^-6 K^-1. Como 16,5 é menor que 23,1, o cobre dilata menos que o alumínio ao sofrer a mesma variação de temperatura.
4. Junte as conclusões: o cobre conduz mais calor e dilata menos, enquanto o alumínio conduz menos calor e dilata mais. Essa é exatamente a afirmação da alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
5. Verifique as demais alternativas. A está errada porque afirma que o cobre dilata mais, o que contradiz 16,5 < 23,1. C está errada porque afirma que os dois materiais dilatam igualmente, o que não corresponde aos coeficientes da ficha. D está errada porque inverte a condutividade, atribuindo maior condução ao alumínio. E está errada porque inverte as duas comparações, atribuindo menor condução ao cobre e maior dilatação a ele.
6. Conclusão: para analisar o aquecimento dos cabos, o cobre transfere melhor o calor gerado pela corrente, e para analisar a variação de comprimento, o alumínio sofre dilatação maior para a mesma variação de temperatura.

💡 Dica: Liste as propriedades térmicas de cada metal e compare-as.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Uma cooperativa de energia solar pretende instalar cabos com o mesmo comprimento e a mesma área de seção transversal em…
• Compare as propriedades do alumínio e do cobre em relação à condutividade elétrica.
• Em um projeto de expansão da rede elétrica em uma região rural brasileira, a equipe de engenharia comparou o alumínio e…
• Compare as propriedades do alumínio e do cobre em fiações elétricas.
• Comparar a condutividade elétrica do cobre e do alumínio e indicar qual é mais adequado para fiações elétricas.
• Uma escola pública brasileira pretende substituir os cabos da instalação elétrica de um laboratório. Para comparar os…

Todas as questões de Propriedades e Aplicações de Materiais