Dilatação térmicados sólidos

DefiniçãoQuando há um aumento na temperatura, os átomos que compõem o corpo

vibram mais intensamente, fazendo com que eles se afastem uns dos outros, causando dilatação.

Esse fenômeno altera as dimensões do corpo e o faz aumentar de tamanho.Para facilitar, dividiremos em três tipos:1. Linear: A dilatação de uma dimensão.2. Superficial: A dilatação da área de uma superfície.3. Volumétrica: A dilatação do volume de um corpo.

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Dilatação LinearConsidere a seguinte situação: Uma barra de ferro, de comprimento inicial Lo, à temperatura inicial To, é aquecida à temperatura final T, conforme a figura. Observe que a barra deixa de possuir o mesmo comprimento, ou seja, sofreu dilatação.Obs: Normalmente, essas dilatações são muito pequenas.A dilatação (L) sofrida pela barra é diretamente proporcional à variação de temperatura (T) e ao seu comprimento inicial Lo.

L = L – Lo.Onde, L = Comprimento final.Lo = Comprimento inicial.

L = Lo . ouL = Lo (1 + . )Onde, = Coeficiente de dilatação linear – É um valor característico de cada material. Quanto maior, mais facilmente ele se dilatará. A unidade do coeficiente é . = Variação de temperatura.

Gráfico da dilatação linear:É uma reta, pois L é diretamente proporcional à T. Onde: tg = A tangente de é numericamente igual aoproduto

Dilatação SuperficialO corpo sofrerá uma variação em duas dimensões, ou seja, na área.As fórmulas seguem a mesma lógica:

= Ao. Onde = Coeficiente de dilatação superficial, possui a mesma unidade e = 2 .

Dilatação volumétrica.

Quando um corpo possui cavidades ou furos, eles se dilatam como se estivessem preenchidos com o mesmo material do corpo.

O corpo sofrerá variação em três dimensões, ou seja, no volume.As fórmulas seguem novamente a mesma fórmula: V - VoOnde = Coeficiente de dilatação volumétrica, possui mesma unidade e = 3 .

Lâminas bimetálicasSão lâminas formadas por dois metais diferentes.

Suponha que o metal A é Latão e o B é ferro, quando aquecida, os dois metais sofrerão dilatações diferentes, pois possuem coeficientes diferentes. O latão tem mais facilidade de dilatação do que o ferro, consequente se dilatará mais e por isso, a concavidade será para baixo.