Qual O Efeito Da Dilataço Trmica?

Imagine dois fios metálicos, um de zinco e outro de ferro, que são aquecidos a uma determinada temperatura. Apesar da dilatação térmica ocorrer nos dois, eles não vão se dilatar da mesma maneira. Isso porque cada material possui um coeficiente de dilatação térmica, que determina quanto ele pode dilatar com o aumento da temperatura.

Como já ressaltado, existem três tipos diferentes de distanciamento entre moléculas quando um corpo sofre aquecimento. Esse distanciamento será correlacionado ao tipo de dilatação térmica observada em um dado corpo.

Exercícios sobre dilatação térmica

Cada material reagirá à temperatura de uma maneira única. Ou seja, há uma característica intrínseca de cada material que mede essa interação do material com a variação de temperatura. Essa característica é o coeficiente de dilatação linear. Dessa forma, veja o valor dessa grandeza física para sete materiais distintos:

Ao considerar uma superfície, é preciso levar em conta duas dimensões. Assim, as variações de tamanho dependerão da variação na área, a área inicial, o coeficiente de dilatação superficial e a variação de temperatura. Assim, de maneira analítica:

Coeficientes de dilatação

Quando aquecemos um sólido qualquer, as suas dimensões geralmente aumentam. A este aumento das dimensões de um sólido, devido ao aquecimento, chamamos de dilatação térmica. 

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

Dilatação térmica em pontes

Os tópicos de termologia são muito cobrados em avaliações de grande escala, como vestibulares e Enem. Por isso, compreendê-los em sua totalidade é de extrema importância. Além da dilatação térmica, estude também a condução térmica.

Esse fenômeno acontece quando há um aumento na temperatura de um determinado corpo. Isso resulta no aumento de suas dimensões. Esse fenômeno acontece porquel no momento da variação da temperatura, o comportamento das moléculas muda. No caso do aumento da energia térmica de um corpo, a agitação das moléculas aumenta e, consequentemente, aumenta a distância entre elas.

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

• Qual o melhor suporte fixo para TV
• Qual a diferença entre o IDH o IDHM

Relação entre os coeficientes de dilatação do sólidos

02. [UPE] Uma barra de coeficiente de dilatação α = 5π x 10^-4ºC-1, comprimento 2,0 m e temperatura inicial de 25 ºC está presa a uma parede por meio de um suporte de fixação S. A outra extremidade da barra B está posicionada no topo de um disco de raio R = 30 cm. Quando aumentamos lentamente a temperatura da barra até um valor final T, verificamos que o disco sofre um deslocamento angular Δθ = 30º no processo. Observe a figura a seguir:

Quando elevamos a temperatura de um material, percebemos, consequentemente, a expansão deste dado material. A dilatação linear define-se como a variação do crescimento do material em questão.

De estudante para estudante

Apesar dos líquidos se comportarem em três dimensões e o seu volume ser levado em consideração. Existem algumas especificidades para a variação de volume nesses casos. Dessa forma, veja as fórmulas:

1. [Udesc]

Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:

Fórmulas da dilatação térmica

Todos lembramos de uma experiência que fazíamos no primeiro grau, na qual havia uma esfera de metal presa a uma haste. Esta esfera, à temperatura ambiente, passava perfeitamente por dentro de uma argola. Após aquecida notávamos que já não era possível a mesma passar. Concluíamos que isso se devia à dilatação sofrida pela esfera, o que se dava nas tres direções, ou seja, uma dilatação volumétrica.

Quando apenas uma dimensão é considerada, deve-se levar em conta o comprimento inicial, a variação do comprimento, a variação de temperatura e o coeficiente de dilatação linear. Matematicamente, essa relação é:

Fios de eletricidade, fios de arame e outros objetos que possuam uma forma de linha tem sua dilatação calculada utilizando o coeficiente linear. Estes tipos de objetos, com o aumento da temperatura, tendem a aumentar o comprimento, por isso é uma dilatação térmica linear.

Coeficiente de dilatação térmica

A dilatação volumétrica é usada nos casos em que deve-se considerar as três dimensões do corpo. De maneira análoga aos outros dois casos, esse tipo de dilatação depende da variação do volume, do volume inicial, do coeficiente de dilatação volumétrica e da variação de temperatura. Matematicamente:

A variação de volume real é dada pela soma das duas variações de volume encontradas pelas fórmulas anteriores. Além disso, para alguns líquidos, a variação de volume é anômala em um intervalo de temperatura. Por exemplo, a água diminui de volume, ao ser aquecida de zero a quatro graus celsius.

• Qual a funço da nutriço
• Qual o significado do nome Alessa

DILATAÇÃO SUPERFICIAL

A dilatação térmica define-se como a expansão de um sólido qualquer a partir da incidência de alta temperatura. Sempre que um objeto sólido qualquer é exposto a alta temperatura, ele tende a dilatar.

Quando temos objetos como chapa de fogão, vidro de janela ou uma medalha, é preciso considerar a área do objeto e não apenas o comprimento. Isso porque, ao aquecer uma chapa, ela vai expandir tanto o comprimento como a largura. Por isso, aplica-se a fórmula da dilatação térmica superficial:

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).