Dilatação Térmica

Experimento V – Dilatação Térmica dos Sólidos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Departamento de Física
FSC1025 – Física Geral e Experimental II

Curso: 310 – Eng. de Controle e Automação
Turma: 18

1o semestre de 2011
Data experimento: 27/06/2011 – Data entrega: 08/07/2011

Dilatação Térmica dos Sólidos

Objetivo:
Determinar o coeficiente de dilatação linear de uma haste metálica

Introdução teórica:
Quando aumentamos a temperatura de um corpo, estamos aumentando o movimento dos átomos (assim, eles obtêm uma amplitude de movimento maior). Como efeito disso, os átomos tem um afastamento maior entre eles, consequentemente há um aumento das dimensões – em escala macroscópica – do seu comprimento, da sua área e do seu volume. O fenômeno é conhecido por dilatação térmica.

Se considerarmos uma dimensão do corpo de comprimento , a uma temperatura e comprimento L a temperatura t, de modo (como é possível ver através da fig. 1) que seja a variação do comprimento e a variação da temperatura. A lei da dilatação térmica diz que é proporcional a . Portanto: (1) Sendo a equação (1) válida, podemos escrever definindo um coeficiente de dilatação linear : (2) Podemos escrever a equação (2) em função de (3) (Dilatação Linear) Por tratarmos de um fenômeno igual mesmo falando de dilatação linear, superficial e volumétrica podemos escrever as outras da mesma forma: (4) (Dilatação Superficial)

(5) (Dilatação Volumétrica) Tendo-se que a variação em todas as direções é a mesma, podemos correlacionar os coeficientes de acordo com a sua dimensão: (6)

Material utilizado:
Um botijão de gás de cozinha, um bico de bünsen, um kitassato com água, um termômetro, uma régua, um paquímetro, uma mangueira para passar o vapor d'água e outra para o gás, um suporte para o kitassato com tela de amianto, além de hastes metálicas ocas posicionadas sobre um suporte com