dilatação térmica dos sólidos

DILATAÇÃO TÉRMICA

Dilatação de sólidos

Dilatação térmica dos sólidos Todos os corpos, quando aquecidos,

apresentam dilatação térmica decorrente do aumento da vibração de suas partículas.

Dilatação térmica de sólidos

Dilatação térmica de sólidos

Dilatação térmica de sólidos

Dilatação linear

Apenas uma das dimensões (comprimento), apresenta alteração considerável quando o corpo e submetido a variações de temperatura.

Lo

L

L

(L = L – Lo)

Coeficiente de dilatação linear É uma constante de proporcionalidade e seu

valor depende da natureza do material.

= LO.T

L

Notamos que a unidade do coeficiente de dilatação linear é o inverso da unidade de variação de temperatura, 1/°C = °C-1, denominada grau Celsius recíproco.

Coeficiente de dilatação linear

Tabela com valores de coeficiente de dilatação linear de alguns materiais

Material

(10-5 °C-1)Material

(10-5 °C-1)

Chumbo 2,9 Ferro 1,18Zinco 2,5 Platina 0,9

Alumínio 2,2 Vidro comum 0,9Latão 2,0 Vidro pirex 0,3Cobre 1,7 Ouro 1,5Aço 1,2 Concreto 1,2

A dilatação ocorre em duas dimensões do corpo (o comprimento e a largura).

Se a temperatura de um sólido varia, consequentemente a área de sua superfície também varia.

Dilatação superficial

Ao

(A = A – Ao)

A

Coeficiente de dilatação superficial É uma constante de proporcionalidade e seu

valor depende da natureza do material.

= 2

Notamos que a unidade do coeficiente de dilatação superficial é a mesma do coeficiente de dilatação linear, o inverso da unidade de variação de temperatura, 1/°C = °C-1, denominada grau Celsius recíproco.

Dilatação volumétrica ou cúbica

Ocorre quando todas as dimensões (o comprimento, a largura e a altura) do sólido sofrem dilatações após o aquecimento.

Vo

V

(V = V – Vo)

Coeficiente de dilatação volumétrica ou cúbica É uma constante de proporcionalidade e seu

valor depende da natureza do material.

= 3

A unidade é a mesma do coeficiente de dilatação linear e superficial, o inverso da unidade de variação de temperatura, 1/°C = °C-1, denominada grau Celsius recíproco.

Observações

I. Tendo em vista que o coeficiente de dilatação superficial é o dobro do coeficiente de dilatação linear ( = 2) e que o coeficiente de dilatação volumétrica é o triplo do coeficiente de dilatação linear ( = 3), podemos relacionar os três coeficientes do seguinte modo:

Observações

II. Há materiais que apresentam valores baixos para os coeficientes de dilatação, como o vidro “pirex”. Tendo por isso aplicações práticas cujo coeficiente de dilatação é bem menor que o vidro comum, faz com que esse material suporte grandes variações de temperatura sem sofrer rachaduras ou trincamentos.

Observações

I. Existem ainda materiais com coeficientes de dilatação negativo, como a borracha vulcanizada. Tais materiais se contraem quando a temperatura aumenta.

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