Dilatação Dilatação TérmicaTérmica

1. DILATAÇÃO LINEAR1. DILATAÇÃO LINEAR

• Predomina a dilatação de apenas uma das suas dimensões sobre as demais( L ).

• Exemplos: trilho da linha férrea, fio de alta tensão, viga de prédio, etc.

1. DILATAÇÃO LINEAR1. DILATAÇÃO LINEAR   A figura  mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:                                                        

Verifica-se, experimentalmente, que:

A constante de proporcionalidade que transforma essa relação em uma igualdade, é o coeficiente de dilatação linear         do material com o qual a peça foi construída. Desse modo temos:

Problema de AplicaçãoProblema de Aplicação

1. O comprimento de um fio de alumínio é de 40m a 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido até 60ºC e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de 24.10-6 ºC-1, determinar:

a)A dilatação do fio;

b)O comprimento final do fio.

2-DILATAÇÃO SUPERFICIAL2-DILATAÇÃO SUPERFICIAL

• A dilatação superficial corresponde à variação da área de uma placa quando submetida a uma variação de temperatura.

• Exemplos: piso de uma calçada, placa metálica, etc.

2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL Verifica-se, também experimentalmente, que o acréscimo    na área de uma superfície que apresenta variações de temperatura é diretamente proporcional à sua área inicial So e à correspondente variação de temperatura       .

A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação superficial           ,

tal que 

                 ,teremos:                                                                                                               

Problema de AplicaçãoProblema de Aplicação2. Uma placa retangular de alumínio tem 10 cm de lagura e

40 cm de comprimento, à temperatura de 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC. Sabendo-se que βAl = 46.10-6 ºC-1, calcular:

a) A dilatação superficial da placa;b) A área da placa nesse ambiente.

3. DILATAÇÃO 3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICAVOLUMÉTRICA

• Neste tipo de dilatação, vamos considerar a variação de volume, isto é, a dilatação nas três dimensões do sólido (comprimento, largura e altura).

• Exemplos: caixa de água de um prédio, caixa de sapato, objetos cilíndricos, etc.

3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o

coeficiente de dilatação volumétrica   , tal que:

3teremos:

Relação entre o coeficiente de dilatação linear e o coeficiente de dilatação volumética.

Problema de AplicaçãoProblema de Aplicação3. Um paralelepípedo a 10ºC possui dimensões iguais a 10cm

x 20cm x 30cm, sendo constituído de um material cujo coeficiente de dilatação térmica linear é 8,0.10-6 ºC-1. Determinar o acréscimo de volume quando sua temperatura aumenta para 110ºC.