DILATAÇÃO TÉRMICA

1. DILATAÇÃO TÉRMICA

2. INTRODUÇÃO

3. Quando aumentamos a temperatura de um corpo (sólido ou líquido), aumentamos a agitação das partículas que formam esse corpo. (afastamento entre as partículas) resultando em aumento nas dimensões do corpo (dilatação térmica).

4. Na construção civil, por exemplo, para prevenir possíveis trincas e rupturas utilizam-se as " folgas", chamadas de juntas de dilatação.

5. Í N D I C E • Dilatação Linear • Dilatação Superficial • Dilatação Volumétrica • Coeficientes • Fórmulas • Dilatação dos Líquidos • Dilatação da Água

6. DILATAÇÃO LINEAR

7. a dilatação de apenas uma das suas dimensões sobre as demais. Ou, ainda, podemos estar interessados em uma única dimensão do sólido. Nesse caso, temos a dilatação Linear ( DL ). • Exemplos: trilho da linha férrea, fio de alta tensão, viga de prédio, etc. 100 oC 20 oC

8. DILATAÇÃO SUPERFICIAL

9. 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. • Ocorre também nos objetos circulares (exemplo: anéis). 20 oC 100 oC

10. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA

11. a variação de volume, isto é, a dilatação nas três dimensões do sólido (comprimento, largura e altura). Veja o exemplo do quadro abaixo: • Exemplos: caixa de água de um prédio, caixa de sapato, objetos cilíndricos, etc. 100 oC 20 oC 100 oC 20 oC

12. 3 b 2  = COEFICIENTES •  coeficiente da dilatação linear. •  coeficiente da dilatação superficial. •  coeficiente da dilatação volumétrica. 2 =  3 = 

13. FÓRMULAS

14. DILATAÇÃO LINEAR L = Lo .  . t L - Lo = Lo .  . t

15. DILATAÇÃO SUPERFICIAL S = So .  . t S - So = So .  . t S - So = So . 2  . t

16. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA V = Vo .  . t V - Vo = Vo .  . t V - Vo = Vo . 3  . t

17. D I L A T A Ç Ã O D OS LÍQUIDOS

18. os líquidos têm somente volume definido. Assim o estudo da dilatação térmica dos líquidos é feita somente em relação á dilatação volumétrica.

19. Água 1,3 . 10-4 Mercúrio 1,8 . 10-4 Glicerina 4,9 . 10-4 Benzeno 10,6 . 10-4 Álcool etílico 11,2 . 10-4 Acetona 14,9 . 10-4 Petróleo 10 . 10-4 Veja na tabela abaixo, o coeficiente de dilatação de alguns líquidos, medido em oC -1

20. DILATAÇÃO DA ÁGUA

21. Em países onde os invernos são rigorosos, muitas pessoas deixam suas torneiras gotejando para não permitir que a água contida no encanamento se congele, devido ao pequeno fluxo, e os canos arrebentem.

22. ao se elevar a temperatura de uma substância, verifica-se uma dilatação térmica. Entretanto, a água, ao ser aquecida de 00 C a 40 C, contrai-se, constituindo-se uma exceção ao caso geral. Esse fenômeno pode ser aplicado da seguinte maneira:

23. ligação denominada ponte de hidrogênio. Em consequência disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscópico).

24. Quando a água é aquecida de 0o C a 4o C ocorre uma contração. de 4o C a 100o C, a água dilata-se normalmente.

25. Os diagramas a seguir ilustram o comportamento do volume e da densidade em função da temperatura.

26. Então, a 4o C, tem-se o menor volume para a água e, consequentemente, a maior densidade da água no estado líquido. Observação: A densidade da água no estado sólido ( gelo ) é menor que a densidade da água no estado líquido.

27. Espaços vazios: • Uma chapa com um furo ao ser aquecida sofre aumento tanto da sua área quanto do furo • dois corpos,um maciço e outro oco de mesmo material e mesmo volume inicial sofre um mesmo acréscimo de temperatura,sofrerão um mesma dilatação.