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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 mediram a pressão do gás, , a . Em seguida, o bulbo de vidro do termômetro foi posto em contato com uma quantidade de água a , resultando em uma elevação da coluna de mercúrio, constituindo assim uma escala de temperatura. Entretanto, notou-se que a altura , 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.
Dado o exposto e assumindo que a densidade do mercúrio seja dada por e a aceleração gravitacional por , responda aos itens abaixo.
a) Assumindo que o gás no interior do bulbo seja ideal, calcule o valor relativo à altura desconsiderando o efeito de dilatação térmica do bulbo.
b) Sabendo que é o volume do bulbo à e que é o coeficiente de dilatação linear do vidro, calcule qual deve ser a diferença entre o valor medido de 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.
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