Dilatação Linear dos Solidos

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA E TERMODINÂMICA

FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL II

DILATAÇÃO LINEAR DE SÓLIDOS

RIO DE JANEIRO
2013
1. OBJETIVO

Este relatório tem como objetivo apresentar o experimento realizado no dia 10 de junho de 2013, no laboratório de calor e termodinâmica da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, campus Maracanã.
Por meio deste experimento foi possível comprovar cientificamente com certos materiais reagem quando em temperaturas elevadas. A dilatação térmica é o aumento nas dimensões de um corpo submetido a certa temperatura.
Neste experimento foi avaliada apenas a dilatação linear de um sólido, isto é, verificamos o aumento nas medidas do corpo apenas em uma dimensão; neste caso, o comprimento de varas de diversos materiais.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Dilatação Linear dos Sólidos

Para compreender a dilatação linear podemos considerar a gravura abaixo que demonstra a expansão de uma barra metálica de comprimento L0 após a mesma ser aquecida.

Se essa barra metálica for homogênea é fácil compreender que cada unidade de comprimento da barra, após ser aquecida, sofre a mesma dilatação por unidade de variação de temperatura, ou seja, todos os centímetros da barra devem sofrer a mesma dilatação se for aquecida igualmente.
Realizando esse experimento de aquecimento da barra verifica-se que a variação do comprimento da mesma é proporcional à variação da temperatura sofrida por ela. Assim, podemos escrever a seguinte equação que determina a dilatação linear dos sólidos:
∆L = L0 . α . ∆T
Onde:
∆L é a variação do comprimento = (Lf – L0)
∆L é a variação da temperatura = (Tf – Ti) α é uma constante denominada de coeficiente de dilatação linear, e a sua unidade é o °C-1. Cada material tem um coeficiente de dilatação linear próprio, o do aço, por exemplo, é 11 x 10-6 °C-1

Dilatação Superficial dos