DILATAÇÃO
Expansão Térmica dos Sólidos
Um aumento de temperatura acarreta no aumente da vibração e o distanciamento entre os átomos que constituem um corpo sólido. Em consequência disso, acontece um aumento nas suas dimensões. Dependendo da dilatação mais significativa em uma determinada dimensão (comprimento, largura e profundidade), a dilatação dos sólidos é classificada em: linear, superficial e volumétrica.
Dilatação Linear
A dilatação linear leva em consideração a dilatação sofrida por um corpo apenas em uma das suas dimensões. É o que acontece, por exemplo, com um fio, em que o seu comprimento é mais relevante do que a sua espessura,
Para calcular a dilatação linear utilizamos a seguinte fórmula:
ΔL = L0.α.Δθ
Onde,
ΔL: Variação do comprimento (m ou cm)
L0: Comprimento inicial (m ou cm)
α: Coeficiente de dilatação linear (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
L0: Comprimento inicial (m ou cm)
α: Coeficiente de dilatação linear (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
Dilatação Superficial
A dilatação superficial leva em consideração a dilatação sofrida por uma determinada superfície. É o que acontece, por exemplo, com uma chapa de metal delgada.
Para calcular a dilatação superficial utilizamos a seguinte fórmula:
ΔA = A0.β.Δθ
Onde,
ΔA: Variação da área (m2 ou cm2)
A0: Área inicial (m2 ou cm2)
β: Coeficiente de dilatação superficial (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
A0: Área inicial (m2 ou cm2)
β: Coeficiente de dilatação superficial (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
Importa destacar que o coeficiente de dilatação superficial (β) é igual a duas vezes o valor do coeficiente de dilatação linear (α), ou seja:
β = 2 . α
Dilatação Volumétrica
A dilatação volumétrica resulta do aumento no volume de um corpo, o que acontece, por exemplo, com uma barra de ouro.
Para calcular a dilatação volumétrica utilizamos a seguinte fórmula:
ΔV = V0.γ.Δθ
Onde,
ΔV: Variação do volume (m3 ou cm3)
V0: Volume inicial (m3 ou cm3)
γ: Coeficiente de dilatação volumétrica (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
V0: Volume inicial (m3 ou cm3)
γ: Coeficiente de dilatação volumétrica (ºC-1)
Δθ: Variação de temperatura (ºC)
Repare que o coeficiente de dilatação volumétrico (γ) é três vezes maior que coeficiente de dilatação linear (α), ou seja:
γ = 3 . α
Coeficientes de Dilatação Linear
A dilatação sofrida por um corpo depende do material que o compõe. Desta forma, no cálculo da dilatação é levado em consideração a substância de que o material é feito, através do coeficiente de dilatação linear (α).
A dilatação dos diversos tipo de elementos sólidos e líquidos guardam uma relação com seus coeficiente de dilatação:
1) Porque ocorre dilatação do material que compõe os trilhos do trem?
2) O que ocorre se não houver espaço para dilatação dos trilhos do trem?
3) Qual sua sugestão para resolver o problema das deformações dos trilhos deformados pela dilatação?
Exercícios de Aplicação sobre DILATAÇÃO
Exercícios de Aplicação sobre DILATAÇÃO
1.(UNIRIO) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200 cm3 para 206 cm3, quanto sua temperatura aumenta de 20 ºC para 520 ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10 cm de comprimento a 20 ºC, for aquecido até a temperatura de 520 ºC, então seu comprimento em centímetro passará a valer: (use "pi" = 3)
a) 10,1
b) 10,2
c) 10,3
d) 10,6
e) 11,2
b) 10,2
c) 10,3
d) 10,6
e) 11,2
02. (UDESC) Um recipiente para líquidos com capacidade para 120 litros, é completamente cheio a uma temperatura de 10°C. Esse recipiente é levado para um local onde a temperatura é de 30°C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido igual a 1,2 x 10-3 (°C)-1, e considerando desprezível a variação de volume do recipiente, a quantidade de líquido derramado em litros é:
a) 0,024
b) 0,24
c) 2,88
d) 4,32
e) 5,76
b) 0,24
c) 2,88
d) 4,32
e) 5,76
BONS ESTUDOS
