Dilatação Térmica

Você já observou os trilhos das estradas de ferro? Elas possuem vãos entre trechos consecutivos, para permitir sua dilatação em dias mais quentes....

Dilatação dos Corpos Os corpos ao sofrerem variação na sua temperatura, tem suas dimensões alteradas devido a variação na agitação das moléculas. O que acontece com um corpo quando aumentamos a sua temperatura? O que acontece com um corpo quando diminuímos a sua temperatura?

Dilatação Linear Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação no comprimento de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação linear. Por que os corpos sofreram diferentes variações no seu comprimento????? Existem duas possibilidades: materiais diferentes e a variação de temperatura!!!!

Portanto, duas barras de mesmo material ao sofrerem a mesma temperatura, apresentam a mesma variação no comprimento?????? NÃO!!!!! Então, qual seria outro fator responsável por isso??? O comprimento inicial!!!!!!!!

l0l0 l ΔlΔl Δ l = l 0 α Δ θ Δ l = l - l 0

Onde: Δ l = Dilatação Térmica Linear; α = Variação do comprimento do objeto; l 0 = Comprimento Inicial; Δ θ = Variação da Temperatura.

Δ l = l 0 α Δ θ l 0 = 100 cm θ 0 = 0 ºC θ = 50 ºC α = ºC -1 Δ l = Δ l = 0,075 cm l = l 0 + Δ l l = ,075 l = 100,075 cm

Δ l A = l 0A α A Δ θ A 4 = 100. α A.100 α A = ºC -1 Δ l B = l 0B α B Δ θ B 2 = 100. α B.100 α B = ºC -1 a) b) Δ l A - Δ l B = 4 l 0A α A Δ θ - l 0B α B Δ θ = Δθ – Δθ = Δθ – Δθ = Δθ = 4 Δθ = 200

Dilatação Superficial Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação na área de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação superficial.

ΔlΔl ΔA = A 0 β Δ θ ΔA= A - A 0 A0A0 A β = 2α

Onde: ΔA = Dilatação Térmica Superficial; A 0 = Área Inicial; β = Duas vezes a variação do comprimento ( α ) ; Δ θ = Variação da Temperatura.

θ 0 = 10 ºC α = ºC -1 A 0 = 900 cm 2 ΔA = A 0 β Δθ β = 2α ΔA = A 0 2α Δθ ΔA = ΔA = 2,43 cm 2 A = ΔA + A 0 A = 2, A = 902,43 cm 2 θ = 60 ºC A = ?

Dilatação Volumétrica Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação no volume de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação volumétrica. ΔV = V 0 γ Δ θ ΔV= V - V 0 γ = 3α V0V0 V

Onde: ΔV = Dilatação Térmica Superficial; V 0 = Volume Inicial; γ = Três vezes a variação do comprimento ( α ) ; Δ θ = Variação da Temperatura.

ΔV = V 0 γ Δθ γ = 3α ΔV = V 0 3α Δθ 0,405 = Δ θ θ = Δ θ + θ 0 θ = = 50 ºC Δ θ = 50 ºC θ 0 = 0 ºC α = ºC -1 V 0 = 100 l θ = ? ΔV= 0,405 l = Δ θ