Dilatação térmica e Lei de Newton to resfriamento
Experimento 6
Dilatação térmica e Lei de Newton do resfriamento
Relatório referente ao procedimento experimental da aula prática nº 6, da disciplina
Fenômenos térmicos, ondulatórios e fluidos.
Professor: ---
Engenharia Mecatrônica – Campus Alto Paraopeba
Ouro Branco
23 de agosto de 2013
Introdução
Todos os corpos existentes na natureza, sólidos, líquidos ou gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica. O processo de contração e dilatação dos corpos ocorre em virtude do aumento ou diminuição do grau de agitação das moléculas que constituem os corpos. Ao aquecer um corpo, por exemplo, ocorrerá um aumento na distância entre suas moléculas em consequência da elevação do grau de agitação das mesmas. Esse espaçamento maior entre elas se manifesta através da escansão das dimensões do corpo, as quais podem ocorrer de três formas: linear, superficial e volumétrica. O contrário ocorre quando os corpos são resfriados. Ao acontecer isso as distâncias entre as moléculas são diminuídas e em consequência disso há diminuição nas dimensões do corpo.
- Dilatação Linear: é a dilatação que se caracteriza pela variação no comprimento do corpo. Essa variação pode ser calculada a partir da seguinte equação matemática, veja:
Onde: α é o coeficiente de dilatação térmica linear, cuja unidade é o °C-1, que depende da natureza do material que constitui o corpo;
Lo é o comprimento inicial do corpo;
ΔL e ΔT são, respectivamente, a variação do comprimento e da temperatura do corpo.
A lei de Newton do resfriamento estabelece que a taxa de perda de calor de um corpo é proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e seus arredores.
A lei é dada pela equação diferencial:
Energia térmica em joules
Coeficiente de transferência térmica
Área de superfície do calor sendo transferido
T= Temperatura da superfície do objeto e interior