Caderno 2 Capítulo 7 7.3 Dilatações www.aveiros.com.br

7.3 / DILATAÇÃO TÉRMICA Definição de Calor: Calor é energia térmica em trânsito motivada por uma diferença de temperatura, sendo sempre transferida do meio mais quente para o meio mais frio. Condutividade Térmica

DILATAÇÃO TÉRMICA DE SÓLIDOS E LÍQUIDA De um modo geral, quando aumentamos a temperatura de um corpo (sólido ou líquido), aumentamos a agitação das partículas que formam esse corpo. Isso causa um afastamento entre as partículas, resultando em aumento nas dimensões do corpo (dilatação térmica). Por outro lado, uma diminuição na temperatura de um corpo acarreta uma redução em suas dimensões (construção térmica). DILATAÇÃO LINEAR Embora a dilatação de um sólido ocorra em todas as dimensões, pode predominar a dilatação de apenas uma das suas dimensões sobre as demais. Podemos estar interessados em uma única dimensão do sólido. Nesse caso, temos a dilatação Linear (ΔL).

Exemplos Dilatação Linear

DILATAÇÃO SUPERFICIAL A dilatação superficial corresponde à variação da área de uma placa quando submetida a uma variação de temperatura. As figuras abaixo representam uma placa retangular à temperatura To e à temperatura T >To .

Exemplo: Dilatação Superficial

DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA Neste tipo de dilatação, vamos considerar a variação de volume, isto é, a dilatação nas três dimensões do sólido (comprimento, largura e altura). Veja o exemplo do quadro abaixo: RELAÇÃO ENTRE COEFICIENTES:

Exemplo: Dilatação Volumétrica

A maioria dos líquidos se dilatam com o aumento da temperatura e se DILATAÇÃO DA ÁGUA A maioria dos líquidos se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem com a redução da temperatura, mas a ÁGUA constitui uma anomalia do comportamento geral entre 0ºC e 4ºC, vejamos: Entretanto, a água, ao ser aquecida de 0ºC e 4ºC, contrai-se, constituindo-se uma exceção ao caso geral. Esse fenômeno pode ser aplicado da seguinte maneira: No estado sólido , os átomos de oxigênio, que são muito eletronegativos, unem-se aos átomos de hidrogênio através da ligação denominada ponte de hidrogênio. Em consequência disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscópico). Quando a água é aquecida de 0ºC e 4ºC, as ponte de hidrogênio rompem-se e as moléculas passam a ocupar os vazios existentes, provocando, assim, uma contração. Portanto, no intervalo de 0ºC e 4ºC, ocorre, excepcionalmente, uma diminuição de volume. Mas, de 4ºC e 100ºC, a água dilata-se normalmente. Os diagramas abaixo ilustram o comportamento do volume e da densidade em função da temperatura. Então, a 4ºC, tem-se o menor volume para a água e, consequentemente, a maior densidade da água no estado líquido. Observação: A densidade da água no estado sólido ( gelo ) é menor que a densidade da água no estado líquido.