Dilatação Térmica
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.
Dilatação linear
Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento. Uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento para a dilatação não envergarem com ganho de calor, ou retraírem com a queda da temperatura. Vale lembrar também que a dilatação não é um fenômeno visível, variando de acordo com o material e a temperatura. A dilatação linear é apenas teórica, sendo que para que algo exista ele deve ser tridimensional, numa dilatação a matéria ira dilatar em três dimensões, mas como não é possível calcular essa dilatação, adota-se somente o calculo da dilatação linear. O coeficiente de dilatação linear (α) é constante em apenas alguns intervalos de temperaturas, por isso seus valores tabelados são obtidos por médias de temperaturas.
Trilhos de trem envergados por dilatação térmica.
, onde:
∆L: variação do comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear.
Lo: comprimento inicial da superfície do corpo. α: coeficiente de dilatação linear do material que constitui o corpo.
∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.
Dilatação superficial
Na dilatação superficial (superfície = área, logo, neste caso temos duas dimensões). A dilatação do comprimento e da largura de uma chapa de aço é superficial. Se um disco ou chapa com um furo central dilatar, o tamanho do furo e da chapa aumentam simultaneamente. Ou seja, é aquela em que predomina a variação em duas dimensões, isto é, a variação da área.
∆S = β . So . ∆T, onde:
∆S: variação da área superficial do corpo que sofreu a dilatação linear.
So: área inicial da superfície do corpo. β: coeficiente de dilatação superficial do material que