Dilatação linear

Páginas: 5 (1026 palavras) Publicado: 4 de junho de 2012
Dilatação

Se a temperatura de um corpo aumenta, conseqüentemente, aumenta a velocidade de seus átomos e moléculas, que passam, então, a se movimentar rapidamente, ocorrendo um aumento no afastamento médio entre os átomos, o que causa um aumento nas dimensões do corpo, ou seja, de seu volume.

Dilatação nos corpos
A dilatação é proporcional ao aumento de temperatura, mas não é a mesma paradiferentes materiais, ou seja, mesmo para uma mesma variação de temperatura, a dilatação dos corpos não será a mesma para diferentes materiais, pois cada um tem um coeficiente de dilatação característico.
A dilatação de um corpo ocorre em todas suas dimensões. Nos corpos sólidos a dilatação pode ser:

 Linear
 Superficial
 Volumétrica

Dilatação Linear

Ocorre quando o corpo temexpansão em uma dimensão.

Comprimento inicial (Li) , comprimento final (Lf).
Podemos observar essa dilação no s fios de alta tensão das redes elétricas, em dias mais quentes os mesmo se dilatam causando um envergamento.
L= Lf - Li.

A dilatação do fio depende de três fatores:
 da substância de que é feito o fio;
 da variação de temperatura sofrida pelo fio;
 e do comprimentoinicial do fio.
O comportamento aqui descrito para um fio é geral para qualquer corpo que tenha uma de suas dimensões muito maior do que as outras duas e, nesse caso, podemos nos concentrar na dilatação linear e calcular a variação no comprimento do corpo pela expressão:

onde:
 L é variação de comprimento do fio, ou seja, é a dilatação linear;
 é o coeficiente de dilatação linear,que é uma característica da substância;
 Li é o comprimento inicial;
 T é a variação de temperatura, ou seja, T = Tf - Ti, onde Ti representa a temperatura inicial do fio e Tf a temperatura final.

Coeficiente de dilatação linear.
substância | coeficiente de dilatação linear (oC-1) |
aço | 11x10-6 |
água | 69x10-6 |
álcool | 333,67x10-6 |
cobre | 16,8x10-6 |
ferro | 11,4x10-6|
madeira | 30x10-6 |
mercúrio | 60,67x10-6 |
ouro | 14,3x10-6 |
prata | 18,8x10-6 |
vidro comum | 9x10-6 |
| |
vidro pirex | 3,2x10-6 |
| |

Dilatação Superficial

Há corpos que podem ser considerados bidimensionais, pois sua terceira dimensão é desprezível frente às outras duas, por exemplo, uma chapa. Neste caso, a expansão ocorre nas suas duas dimensões lineares, ouseja, na área total do corpo.

Área inicial (Si) a uma área final (Sf), de modo que a dilatação superficial é (S, sendo S= Sf - Si).
A dilatação superficial, da mesma forma que a dilatação linear, depende:
 da variação de temperatura sofrida pelo corpo (T);
 da área inicial (Si) e
 do material de que é feito o corpo, porém, o coeficiente utilizado é o "coeficiente de dilataçãosuperficial" () que vale duas vezes o coeficiente de dilatação linear, isto é:
Assim, podemos calcular a dilatação ocorrida na superfície pela seguinte expressão matemática:

Onde:
 S é a dilatação superficial ou o quanto a superfície variou;
 é o coeficiente de dilatação superficial;
 Si é a área inicial;
 T é a variação de temperatura.

O controle de temperatura do ferroelétrico é feito por um termostato constituído por uma lâmina bimetálica que se dilata e se curva, formando um arco, quando aquecida, interrompendo o circuito elétrico. Quando fria, a lâmina permanece plana e torna a fazer o contato no circuito elétrico.

Dilatação Volumetrica

A grande maioria dos corpos sólidos possui três dimensões: altura, comprimento e espessura; e, quando aquecidos, sofremexpansão nessas três dimensões o que proporciona um aumento no volume total do corpo.
A dilatação ocorre de modo semelhante às dilatações linear e superficial, porém dependente do coeficiente de dilatação volumétrica o que é igual a três vezes o coeficiente de dilatação linear, ou seja, .

Calculo da dilatação no volume

onde:
 V é a dilatação volumétrica, ou seja, V=Vf - Vi;
 é...
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