Dilatação

Dilatação

Chama-se dilatação todo acréscimo às dimensões de um corpo por influência do calor que lhe é transmitido. O fenômeno é explicado pela variação das distâncias relativas entre as moléculas, associadas ao aumento da temperatura. Normalmente, são estudadas em separado a dilatação dos sólidos, a dos líquidos e a dos gases, distinguindo-se, no caso dos sólidos, a dilatação linear, a superficial e a volumétrica.
Os estudos teóricos partem do conceito de coeficiente de dilatação, definido como o aumento de volume, área ou comprimento experimentado pela unidade de volume (área ou comprimento) quando a temperatura varia de 1º C. Ao denominar-se o coeficiente, se a temperatura varia de tº C, o aumento será; se o volume inicial era vo, o aumento total será, de forma que o volume v após a dilatação pode ser escrito como.
De modo geral, os sólidos se dilatam menos do que os líquidos e estes menos do que os gases. Uma barra de ferro com um metro de comprimento a 0º C dilata-se apenas 1,2mm se a temperatura aumenta para 100º C (seu coeficiente de dilatação linear é, portanto, 1,2 x 10-5).
Caso se deseje alongar a mesma barra por meio de uma força de tração, para idêntico acréscimo de comprimento seria necessário aplicar-lhe uma força de 2.400kg por unidade de área. Pode-se introduzir um conceito um pouco mais rigoroso de coeficiente de dilatação. Chamando de, respectivamente, os coeficientes linear, superficial e volumétrico, ter-se-ia.
Um fio de aço apresenta curiosa anormalidade de dilatação, pois quando a temperatura atinge cerca de 700º C o fio experimenta uma contração para voltar a dilatar-se pouco depois. O fenômeno, reversível, denomina-se recalescência. As ligas de aço-níquel dilatam-se muito pouco e o coeficiente de dilatação varia com a maior ou menor percentagem de níquel nelas contida.
O menor valor de corresponde a 36% de níquel, sendo a liga denominada irar para 46% de níquel, esse coeficiente torna-se igual a 0,9 x 10-5, valor igual ao da