Dilatao Trmica CAPA (arial 2,5/12) new roman

Quando aquecemos um slido qualquer, as suas dimenses geralmente aumentam. A este aumento das dimenses de um slido, devido ao aquecimento, chamamos de dilatao trmica.

As propriedades fsicas de um corpo, tais como comprimento, dureza, condutividade eltrica, todas podem ser alteradas em funo da alterao na temperatura desse corpo. Ns podemos observar

no dia-a-dia , geralmente em trilhos de ferro, nas quadras de futebol, em pontes e viadutos existem pequenas fendas de dilatao que possibilitam a expanso da estrutura sem que ocorram possveis trincas e danos na estrutura , esses acontecimentos so explicados atravs da dilatao trmica.

A temperatura mede o grau de agitao das molculas, um grau de agitao maior indica uma temperatura maior. Assim, quando aquecemos um corpo conseqentemente aumenta-se o grau de agitao das molculas que o constitui. Esse acontecimento faz com que ocorra um aumento nas dimenses do corpo, fenmeno esse denominado de dilatao trmica. A diminuio de temperatura provoca, por conseqncia, a diminuio nas dimenses do corpo, chamada de contrao trmica. Mas o que explica a dilatao trmica? Ser somente o aumento da temperatura do corpo? No, o que explica a dilatao trmica so as foras intermoleculares, essas fazem com que a distncia entre as molculas aumente ou diminua.

Nos slidos, o aumento ou diminuio da temperatura provoca alterao nas dimenses lineares, como tambm nas dimenses superficiais e volumtricas.

Exemplos de dilataoes termicas :

1- Quando colocamos uma quantidade de ch muito quente em um copo de vidro comum pode ocorrer de ele trincar. Ocorre devido a sua parte externa dilatar ao ser aquecida devido ao vidro ser um pssimo condutor de calor

.

2-As caladas, quadras poliesportivas e at mesmo as lajes sofrem dilatao quando a temperatura aumenta e contrao quando a temperatura diminui. Nesse processo de dilatao e contrao podem acontecer fissuras que, no caso das lajes, acabam deixando a gua passar quando ocorre chuva.

3-Durante a construo de pontes e viadutos deixam-se pequenas fendas para que essas estruturas possam dilatar quando a temperatura aumentar, sem que aconteam as rachaduras. Nas ferrovias existem pequenos espaos que separam um trilho de outro, possibilitando que eles se dilatem sem provocar danos estrutura.

4- O termmetro de mercrio. aquele normalmente usado para medir a temperatura corporal. Este instrumento composto por uma coluna de mercrio que, ao ser aquecido, sofre uma dilatao

existem varios outros tipos de dilataoes como a da esfera aquecida pra passar no arco , etc ...

O exemplo que gostaria de destacar no trabalho um tanto diferente , porm comprovado a dilatao de um dente obturado

(Iluatrao do dentes obturados)

5-O dente e os materiais utilizados nas obturaes tambm sofrem dilatao trmica, no entanto eles tm diferentes coeficientes de dilatao, o que significa que um dilata mais que o outro. Por exemplo, comida muito quente e bebidas geladas excessivamente podem provocar danos aos dentes quando eles se dilatam ou contraem. Um dos possveis danos so as quebras dos dentes e as cries que podem acontecer quando h dilatao das obturaes .

Dilatao volumetrica

Com poucas excees, os volumes de todos os corpos aumentam quando a temperatura cresce, se a presso externa sobre o corpo permanecer constante.

dilatacao-volumetrica A variao do volume de um determinado corpo se da pela equao:

V = V0T , sendo que temos que a variao de volume de um corpo (V) igual ao volume inicial (V0) multiplicado pelo coeficiente de dilatao volumtrica (), que por sua vez multiplicado pela variao de temperatura sofrida pelo corpo.

O coeficiente de dilatao volumtrica frequentemente calculado por meio da relao emprica entre a densidade e a temperatura a presso constante. Quando no se pode usar este mtodo, emprega-se mtodos ticos envolvendo interferncia de luz.

Pela equao: V = V0T, nota-se que o coeficiente de dilatao volumtrica no depende da presso, e depende acentuadamente da variao de temperatura sofrida pelo corpo.

Pela figura ao lado podemos observar uma expanso volumtrica.

Note que se houver um buraco no corpo slido, o volume do buraco aumentar quando o corpo dilatar, como se o buraco fosse um slido do mesmo material do corpo. Esse resultado verdadeiro mesmo quando o buraco fica to grande que o corpo envolvente reduz-se a uma camada fina.

(Desenho Cilindro)

Formulas das dilataes para clculos

DILATAO LINEAR

Ao elevarmos em 10 C a temperatura de uma barra de ferro de 1 m iremos verificar que seu comprimento aumenta em 0,012 cm.

Quando fizemos a mesma experincia com uma barra de ferro com o dobro do comprimento da primeira, notamos que o aumento do comprimento tambm foi o dobro do verificado na primeira barra. Isso nos leva a uma concluso importante:

A variao de comprimento de uma barra ao ser aquecida diretamente proporcional ao seu comprimento inicial.

Utilizando a mesma barra de 100 cm mas agora dobrando a temperatura em 20 C, vemos que tambm a variao de comprimento dobrou. Nossa concluso que:

A variao de comprimento de uma barra diretamente proporcional variao de temperatura.

Se fizermos a mesma experincia, agora no com uma barra de ferro e sim com uma barra de chumbo, mantendo o mesmo comprimento de 100 cm e o mesmo aumento de temperatura de 10 C, veremos que a mesma ir tambm aumentar de comprimento mas agora ser de 0,027 cm. Com isso conclumos que:

A variao de comprimento de uma barra ao ser aquecida depende do material que a constitui.

Essas proporcionalidades acima podem ser descritas em termos de uma nica expresso:

L = L0 . .

Onde:

L = variao do comprimento

L0 = comprimento inicial

= coeficiente de dilatao linear

= variao da temperatura

Do exemplo com a barra de ferro podemos tirar:

Unidade do coeficiente de dilatao linear

Ou seja, a unidade para o coeficiente de dilatao linear C-1, tambm chamada de grau Celsius recproco.

DILATAO SUPERFICIAL

Da mesma maneira como vimos para a dilatao de uma barra, podemos concluir que a dilatao para uma chapa, uma placa, ou qualquer outro objeto que tenha duas medidas preponderantes (comprimento e largura) a dilatao de sua superfcie ser dada pela frmula:

A = . A0 .

Onde:

A e 0 = referem-se variao da rea e rea inicial

= variao da temperatura

= coeficiente de dilatao superficial

DILATAO VOLUMTRICA

V = . V0 .

Onde:

V e V0 = referem-se variao do volume e volume inicial

= variao da temperatura

= coeficiente de dilatao volumtrica

Outros tipos de dilatao termica :

Dilatao dos lquidos

Dilatao aparente

Dilatao do recipiente

Dilatao real

Concluso dilatao trmica : Dilatao termica como explicada no trabalho , nada mais do que o aquecimento de um corpo. Quando esquentamos alguma substncia estamos aumentando a agitao de suas molculas, e isso faz com que elas se afastem umas das outras, aumentando logicamente o espao entre elas. Isso acontece por causa da maneira como as foras moleculares agem no interior da matria

descobri tambm alguns exemplos de dilatacoes como : trilhos de trm , mercurio de um termometro , e at mesmo em um dente obturado, pontes , rodovias etc. E para calcularmos essas dilataoes utilizamos formulas apropriadas como descrita no trabalho.

Concluso de dilatao volumtrica: A grande maioria dos corpos slidos possui trs dimenses: altura, comprimento e espessura; e, quando aquecidos, sofrem expanso nessas trs dimenses o que proporciona um aumento no volume total do corpo.

A dilatao ocorre de modo semelhante s dilataes linear e superficial, porm dependente do coeficiente de dilatao volumtrica o que igual a trs vezes o coeficiente de dilatao linear, ou seja, .

Ento, podemos calcular a dilatao ocorrida no volume por equaco.