CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de Física Armando Dias Tavares
Departamento de Física Aplicada e Termodinâmica
Física Teórica e Experimental II
Professora Catarine Canellas

Relatório – Aula 05

Dilatação Linear de Sólidos

Turma 07

Integrantes:
Marcos Paulo Gonçalves Rodrigues
José Rodrigues Vidal
Renato Demolinari Neto
Vinício Paulo de Paiva

I.

OBJETIVO

O objetivo desse experimento foi determinar o coeficiente de dilatação linear de uma barra e com isso descobrir o material que a compõe, decorrente da variação de temperatura no mesmo.

II.

INTRODUÇÃO TÈORICA

A dilatação térmica é uma propriedade termodinâmica que pode ser presentes na maioria dos materiais. O principal causador é o aumento de temperatura no sólido, desde que esse aumento não ocasione uma mudança de estado no material, que provoca uma expansão no material.
Isto ocorre porque os átomos de um sólido cristalino se mantêm uniformes em um arranjo tridimensional, chamado rede cristalina. Os átomos vibram, em torno de suas posições de equilíbrio na rede, com uma amplitude que depende da variação de temperatura. Quando a temperatura aumenta, a amplitude média de vibração dos átomos aumenta também, e isto leva a um aumento da separação média entre eles, produzindo a dilatação. No caso da dilatação térmica linear, ou simplesmente dilatação linear, ocorre em corpos em que o comprimento é a dimensão mais importante, como por exemplo, em cabos e vigas metálicas. Por esse motivo, quando sujeitos a variações de temperatura, corpos com esse formato sofrerão, principalmente, variações no comprimento.
Suponha:
L0 comprimento inicial do sólido; α coeficiente de linear dilatação do sólido, que varia de acordo com o material utilizado;
∆T variação na temperatura.
A partir desses fatores, pode-se chegar a uma equação matemática que mostra como determinar a dilatação linear sofrida por um corpo devido a variações de temperatura, em que ΔL