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DILATAÇÃO TÉRMICA Professor: Marcelo Alano.. 1. DILATAÇÃO LINEAR A figura mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:

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1 DILATAÇÃO TÉRMICA Professor: Marcelo Alano.

2 1. DILATAÇÃO LINEAR A figura mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:

3 Verifica-se, experimentalmente, que: A constante de proporcionalidade que transforma essa relação em uma igualdade, é o coeficiente de dilatação linear do material com o qual a peça foi construída. Desse modo temos:

4 Problema de Aplicação 1. O comprimento de um fio de alumínio é de 40m a 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de ºC -1, determinar: a)A dilatação do fio; b)O comprimento final do fio.

5 2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL Verifica-se, também experimentalmente, que o acréscimo na área de uma superfície que apresenta variações de temperatura é diretamente proporcional à sua área inicial S o e à correspondente variação de temperatura.

6 A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação superficial, tal que, teremos:

7 Problema de Aplicação 2. Uma placa retangular de alumínio tem 10 cm de lagura e 40 cm de comprimento, à temperatura de 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC. Sabendo-se que β Al = ºC -1, calcular: a) A dilatação superficial da placa; b) A área da placa nesse ambiente.

8 3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o coeficiente de dilatação volumétrica, tal que:

9 teremos: Relação entre o coeficiente de dilatação linear e o coeficiente de dilatação volumética.

10 Problema de Aplicação 3. Um paralelepípedo a 10ºC possui dimensões iguais a 10cm x 20cm x 30cm, sendo constituído de um material cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 8, ºC -1. Determinar o acréscimo de volume quando sua temperatura aumenta para 110ºC.


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