Determinados aparelhos elétricos precisam ter seu funcionamento interrompido quando a temperatura atinge certo valor, chamado de Temperatura Crítica (TC). Para fazer esse controle, alguns aparelhos utilizam um dispositivo baseado na dilatação térmica desigual, sofrida por metais diferentes. Ele interrompe a corrente elétrica (i) no aparelho quando a temperatura atinge um valor igual a TC, conforme mostram as figuras a seguir. Para que o dispositivo funcione como nas figuras 1 e 2, considerando os valores dos coeficientes de dilatação linear da tabela, os metais A e B da lâmina bimetálica representada podem ser, respectivamente:

Alternativa A - Aço e alumínio

Análise do Problema

Para resolver esta questão, precisamos entender como funciona uma lâmina bimetálica sob ação do calor.

1. Princípio da Dilatação Térmica Desigual

Uma lâmina bimetálica é formada pela união de duas barras de metais diferentes. Quando submetidas a um aumento de temperatura, cada metal dilata-se de forma diferente, dependendo do seu coeficiente de dilatação linear (\alpha).

• O metal com maior coeficiente dilata-se mais.
• O metal com menor coeficiente dilata-se menos.

2. Interpretação da Curvatura

Na Figura 2, observamos que a lâmina curvou-se para a direita.

• O lado externo da curva (o arco maior) corresponde ao metal que sofreu maior dilatação. Na figura, este é o metal B (cor verde).
• O lado interno da curva (o arco menor) corresponde ao metal que sofreu menor dilatação. Na figura, este é o metal A (cor vermelha).

Portanto, para que o dispositivo funcione conforme mostrado, o metal B deve ter um coeficiente de dilatação maior que o metal A:
\alpha_B > \alpha_A

3. Verificação dos Coeficientes

Vamos analisar a tabela fornecida no enunciado:

Precisamos encontrar uma opção onde o segundo metal (B) tenha um valor maior que o primeiro metal (A).

• (A) Aço e alumínio:
• A = Aço ($11$)
• B = Alumínio ($24$)
• $24 > 11$. O Alumínio dilata mais, ficando por fora. Correta.
• (B) Zinco e ferro:
• A = Zinco ($64$)
• B = Ferro ($12$)
• $12 < 64$. O Zinco dilataria mais, curvando para o lado oposto. Incorreta.
• (C) Alumínio e ferro:
• A = Alumínio ($24$)
• B = Ferro ($12$)
• $12 < 24$. O Alumínio dilataria mais, curvando para a esquerda. Incorreta.
• (D) Zinco e alumínio:
• A = Zinco ($64$)
• B = Alumínio ($24$)
• $24 < 64$. O Zinco dilataria mais. Incorreta.
• (E) Ferro e aço:
• A = Ferro ($12$)
• B = Aço ($11$)
• $11 < 12$. O Ferro dilataria mais. Incorreta.

Conclusão: Apenas a combinação de Aço (para o metal A) e Alumínio (para o metal B) satisfaz a condição física de que o metal B deve dilatar-se mais que o metal A.