Dilatação térmica

Questões:
1) Dilatação térmica dos corpos; (Explique).
Resposta: Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica, aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.
Ex.: Os sistemas antigos de trilhos de trens mantém entre cada lance um pequeno espaço vazio. Isso se deve ao conhecimento que temos de que, quando aquecido, o ferro irá aumentar seu comprimento e, não havendo para onde se expandir, poderá causar danos à via férrea.

2) Tipos de dilatação conforme dimensões dos corpos; (Explique e mostre os cálculos).
Resposta: Nos estudos da termologia, levamos em consideração três tipos de dilatação térmica.
Dilatação Linear: Aplica-se apenas para os corpos em estado sólido, e consiste na variação considerável de apenas uma dimensão. Como, por exemplo, em barras, cabos e fios. Fórmula:

Ex.: Ao elevarmos em 10 ºC a temperatura de uma barra de ferro de 1 m iremos verificar que seu comprimento aumenta em 0, 012 cm. Ache o coeficiente de dilatação linear.

Dilatação superficial: Da mesma maneira como vimos para a dilatação de uma barra, podemos concluir que a dilatação para uma chapa, uma placa, ou qualquer outro objeto que tenha duas medidas preponderantes (comprimento e largura) a dilatação de sua superfície será dada pela fórmula: Fórmula: Ex.: Uma lâmina de ferro tem dimensões 10m x 15m em temperatura normal. Ao ser aquecida 500ºC, qual será a área desta superfície? Dado

Dilatação Volumétrica: Assim como na dilatação superficial, este é um caso da dilatação linear que acontece em três dimensões, portanto tem dedução análoga à anterior.
Fórmula:

Ex.: O cilindro circular de aço do