Relatorio fisica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL -REI
Campus Alto Paraopeba - ENGENHARIA CIVIL

Dilatação Térmica e Lei de Newton do Resfriamento

07 de Maio de 2014
Ouro Branco - MG
1. Introdução

A dilatação que a maioria dos materiais sofre por ação do calor é uma consequência do aumento de sua energia interna, que implica em uma maior amplitude das vibrações moleculares e, portanto, um maior distanciamento entre seus constituintes estruturais. Este aumento dimensional é característico de cada material e é expresso por um fator que depende da temperatura, denominado coeficiente de dilatação. Esse coeficiente pode referir-se ao volume (coeficiente de dilatação volumétrico), à superfície (coeficiente de dilatação superficial), ou a uma só dimensão (coeficiente de dilatação linear).
Nesta prática, verificaremos a dilatação linear dos materiais através do experimento e de cálculos com base na expressão do coeficiente linear:

Quando um corpo “mais quente” é colocado em contato com um corpo “mais frio”, ocorre um fluxo de calor do primeiro para o segundo, até que um estado estacionário é atingido, chamado de equilíbrio térmico. Em outras palavras, dois sistemas estão em equilíbrio térmico somente quando se encontram à mesma temperatura. Dois sistemas nos quais a temperatura seja homogênea em todos os seus pontos, supondo que a temperatura do primeiro sistema (agua) seja T, e que a temperatura do segundo sistema (ambiente) seja Ta. Coloca-se os dois sistemas em contato, se T > Ta, então, haverá fluxo de calor da água para o ambiente.
Quando a diferença de temperaturas (T – Ta) não é muito grande, uma quantidade de calor dQ é transferida da água para o ambiente, durante um intervalo de tempo dt, de modo que a taxa de transferência de calor ou corrente de calor H é proporcional à diferença de temperaturas, isto é:
(1)
Em que é uma constante que depende da condutividade térmica entre os sistemas e A é a área de