Dilatação linear dos sólidos

Dilatação linear dos sólidos
Um sólido possui três dimensões: comprimento, largura e altura. Se observarmos ou levarmos em consideração apenas a variação de uma de suas dimensões, quando acontece a dilatação em um sólido, essa dilatação será denominada dilatação linear.
Como a dilatação é causada pelo aumento de temperatura, podemos dizer que quanto maior for o aumento de temperatura maior será a dilatação. Dessa forma, para variações não muito grandes de temperatura, a dilatação do comprimento é proporcional a ela, sendo normalmente imperceptível.
Quanto à dilatação linear, podemos afirmar que o tipo de material tem influência na dilatação da substância. Essa característica dos materiais pode ser representada por um número chamado de coeficiente de dilatação que é obtido experimentalmente e que informa quanto uma unidade de comprimento da substância se dilata ao sofrer variação de temperatura de 1°C.
O modo como cada um desses fatores (variação da temperatura, comprimento inicial da barra e material do qual ela é constituída) influi na dilatação pode ser traduzido matematicamente por uma equação bastante simples. Vejamos a figura acima, nela temos uma barra metálica de comprimento L0 e temperatura inicial T0, ao ser aquecida durante certo intervalo de tempo, passará a ter um comprimento final L e temperatura final T0.
Dessa forma, a barra sofre uma dilatação linear ΔL que pode ser calculada pela diferença entre L e L0 quando sofreu uma variação na sua temperatura (ΔT) calculada entre T e T0. Assim, temos:
ΔL= L0 .α .ΔT ou L= L0 (1+ α.ΔT)
No SI, o comprimento inicial da barra é dado em metros, o coeficiente de dilatação linear do material α é dado em K-1 e a variação de temperatura ΔT é dada em K. Porém é mais usual utilizar o coeficiente de dilatação do material em °C-1 e a variação da temperatura em °C.