Professor: Marcelo Alano. DILATAÇÃO TÉRMICA Professor: Marcelo Alano.
1. DILATAÇÃO LINEAR A figura mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:
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:
Problema de Aplicação A dilatação do fio; O comprimento final do fio. 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 24.10-6 ºC-1, determinar: A dilatação do fio; O comprimento final do fio.
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 So e à correspondente variação de temperatura .
A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação superficial , tal que , teremos:
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 βAl = 46.10-6 ºC-1, calcular: a) A dilatação superficial da placa; b) A área da placa nesse ambiente.
3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o coeficiente de dilatação volumétrica , tal que:
Relação entre o coeficiente de dilatação linear e o coeficiente de dilatação volumética. teremos:
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 8,0.10-6 ºC-1. Determinar o acréscimo de volume quando sua temperatura aumenta para 110ºC.