DILATAÇÃO

TÉRMICA

Prof. Allysson Macário

TERMOLOGIA

“TODOS OS CORPOS, SEM EXCESSÃO, DILATAM –SE OUCONTRAEM-SE QUANDO SOFREM ESTÍMULOS TÉRMICOS.”

Allysson Macário

1. DILATAÇÃO TÉRMICA

Dilatação térmica é o nome que

se dá ao aumento da dimensão

de um corpo ocasionado pela

aumento de sua temperatura,

causando o aumento no grau de

agitação de suas moléculas,

consequentemente a distância

média entre as mesmas.

TERMOLOGIA1. DILATAÇÃO TÉRMICA

A dilatação ocorre de forma mais significativa nos gases, de forma

intermediária nos líquidos e de forma menos explícita nos sólidos.

Dilatação nos Gases > Dilatação nos Líquidos > Dilatação nos Sólidos

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

Os sólidos se dilatam de três maneiras:

LINEAR

SUPERFICIAL

VOLUMÉTRICA

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1 - DILATAÇÃO LINEAR

Ao fornecermos calor a barra sua

temperatura aumenta, aumentando

a agitação molecular,

consequentemente as distâncias

médias entre as mesmas.

Diante de tal situação, pode-se

concluir que a dilatação sofrida

pela barra é diretamente

proporcional a variação de

temperatura sofrida pela mesma

assim:

ΔL – Variação de Comprimento;

α– Coeficiente de dilatação linear;

ΔT – Variação de Temperatura.

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1 - DILATAÇÃO LINEAR

Unidade do coeficiente

de dilatação linear

A dilatação leva em consideração as

propriedades do material com que o

objeto é feito.

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1 - DILATAÇÃO LINEAR

Podemos ter outra forma para

dilatação linear basta, substituirmos:

Na equação:

Manipulando, temos:

GRÁFICO

DILATAÇÃO LINEAR

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1.2 –ANÁLISE GRÁFICA

DILATAÇÃO LINEARVimos que:

Função Linear

Se analisarmos o Ângulo temos:

Por outro lado:

Substituindo (2) em (1), segue-se :

Coeficiente

Angular da Reta

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1.3 –LÂMINA BIMETÁLICA

São barras de forma LINEAR,

formada por dois metais de

diferentes coeficientes de

dilatação colados fortemente.

Observe:

Obs.: A lâmina só se mantém

retilínea na temperatura em

que foi feita a colagem.

Se a temperatura VARIAR, a

lâmina encurva, pois os dois

metais vão sofrer diferentes

dilatações.

IMPORTANTE: O encurvamento

da lâmina, dar-se sempre da

lâmina de maior para de

menor coeficiente de

dilatação.

Observe:

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.1.3 –LÂMINA BIMETÁLICA

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.2 - DILATAÇÃO SUPERFICIAL (ÁREA)

Ao fornecermos calor a placa sua

temperatura aumenta, ocasionando

dilatação em suas dimensões,

observe:

Vimos que:

Aplicando a lei da dilatação linear

a cada uma das dimensões,

segue-se que:

Multiplicando as equações,

temos:

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.2 - DILATAÇÃO SUPERFICIAL (ÁREA)

Vimos que:Rearranjando a equação:

Teremos:

A dilatação superficial é

diretamente proporcional à

área inicial e a variação de

temperatura.

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.2

-D

ILA

TAÇ

ÃO

SU

PER

FIC

IAL

(ÁR

EA

)

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.3 - DILATAÇÃOVOLUMÉTRICA

Ao fornecermos calor ao sólido sua

temperatura aumenta, ocasionando

dilatação em suas dimensões,

observe:

Vimos que:

Aplicando a lei da dilatação linear

a cada uma das dimensões,

segue-se que:

Multiplicando as equações,

temos:

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.2 - DILATAÇÃO SUPERFICIAL (ÁREA)

Vimos que:Rearranjando a equação:

Teremos:

A dilatação volumétrica é

diretamente proporcional ao

volume inicial e a variação de

temperatura.

TERMOLOGIA2. DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS

2.3

-D

ILA

TAÇ

ÃO

VO

LUM

ÉTR

ICA