dilatação termica

1. RESUMO

O experimento consistiu em analisar a expansão térmica de uma barra através do aquecimento da mesma.

2. OBJETIVO
Determinar o coeficiente de dilatação térmica da barra e identificar de que o material é constituído.

3. INTRODUÇÃO Em termodinâmica, dilatação térmica é o nome que se dá ao aumento do volume de um corpo ocasionado pelo aumento de sua temperatura, o que causa o aumento no grau de agitação de suas moléculas e consequente aumento na distância média entre as mesmas. A dilatação ocorre de forma mais significativa nos gases, de forma intermediária nos líquidos e de forma menos explícita nos sólidos, podendo-se afirmar que: Dilatação nos gases > Dilatação nos líquidos > Dilatação nos sólidos.
Experimentos podem ser usados para mostrar a dilatação de forma mais evidente, como o identificado na figura ao lado, que consiste de uma esfera, um anel, uma haste e uma vela. A esfera, quando em temperatura ambiente, passa facilmente pelo orifício, quando aquecemos a mesma, ela sofre expansão térmica, não passando mais pelo anel. Podemos chegar ao mesmo resultado, mantendo a temperatura da esfera e resfriando o anel, que por sua vez comprime, impossibilitando a passagem da esfera.

Coeficiente de Dilatação Térmica
Nos materiais isotrópicos pode-se calcular a variação de comprimento, e consequentemente de área e volume, em função da variação de temperatura: • Variação do comprimento em metros (m);
• Coeficiente de dilatação linear em 1/Kelvin ( );
• Comprimento inicial em metros (m);
• Variação de temperatura em Kelvin (K) ou em graus Celsius (°C).
Visto que se utiliza uma variação, uma diferença é indiferente que a unidade de medida da temperatura seja graus Celsius ou Kelvin, pois ambas são centradas. Se o coeficiente de dilatação for dado em Fahrenheit, a temperatura do cálculo deve ser também Fahrenheit.
Dilatação linear
Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento.