dilatação linear
Os corpos dilatam quando sofrem aumento na sua temperatura. Sabe-se que quando ocorre a variação da temperatura do corpo, os átomos que o constituem se agitam mais, com isso a distância média entre eles aumenta. Assim sendo, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, ele se dilata. De uma forma geral, todos os corpos se dilatam após serem aquecidos e se contraem após terem sua temperatura reduzida. A dilatação linear é aquela em que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, o comprimento do material. Imagine a seguinte situação: uma barra de metal de comprimento
L i à temperatura ti , é aquecida até uma determinada temperatura tf . O que se percebe é que a barra, após o aquecimento, não tem mais o mesmo comprimento, ou seja, ela sofreu uma variação na sua dimensão, no seu comprimento, ela se dilatou.
Onde ΔL = L f – L i é a variação do comprimento, ou seja, a dilatação linear da barra. E Δt = tf – t i é a variação da temperatura da barra. Experimentalmente verifica-se que:
- o comprimento inicial (L i ) é proporcional à temperatura inicial (t i );
- o comprimento final (L f ) é proporcional à temperatura final (t f );
- a dilatação linear depende do material que constitui a barra.
Mediante essas constatações foi determinada a seguinte equação para dilatação linear dos corpos: ΔL = Li α Δt , onde α é denominada de coeficiente de dilatação linear , é uma constante característica do material que constitui o corpo. Por exemplo, para o alumínio temos que α = 0,000023 por °C (ou
°C -1 ), isso quer dizer que o alumínio dilata 23 milionésimos de seu comprimento a cada 1°C de variação na sua temperatura,