eletromagnetismo
A dilatação volumétrica é um tipo de dilatação térmica, nela considera-se o volume, ou seja, essa dilatação ocorre nas três dimensões de um sólido (largura, comprimento e altura), ela é ocasionada pelo aquecimento da substância. Embora existam as divisões de dilatação térmica em linear, superficial e volumétrica, toda dilatação que existe na prática é necessariamente volumétrica.
Dilatação volumétrica
A grande maioria dos corpos sólidos possui três dimensões: altura, comprimento e espessura; e, quando aquecidos, sofrem expansão nessas três dimensões o que proporciona um aumento no volume total do corpo.
A dilatação ocorre de modo semelhante às dilatações linear e superficial, porém dependente do coeficiente de dilatação volumétrica o que é igual a três vezes o coeficiente de dilatação linear, ou seja, γ = 3
Dilatação dos corpos sólidos
Podemos estabelecer que o coeficiente de dilatação volumétrica ou cúbica é dado por:
Assim:
Assim como para a dilatação superficial, esta equação pode ser utilizada para qualquer sólido, determinando seu volume conforme sua geometria.
Sendo β=2α e γ=3α, podemos estabelecer as seguintes relações:
Exemplo:
O cilindro circular de aço do desenho abaixo se encontra em um laboratório a uma temperatura de -100ºC. Quando este chegar à temperatura ambiente (20ºC), quanto ele terá dilatado? Dado que.
Sabendo que a área do cilindro é dada por:
A dilatação dos líquidos e gases ocorre da mesma forma que com os corpos sólidos?
Não podemos verificar a dilatação de um líquido sem colocá-lo em um recipiente e, portanto, quando o líquido é aquecido, haverá também a dilatação volumétrica do recipiente, logo, o que observamos e podemos medir é a dilatação aparente do líquido. Para sabermos sua dilatação real, precisamos descontar a dilatação do recipiente, e para isso, precisamos conhecer os coeficientes de dilatação volumétrica do líquido e do recipiente.