Dilatação

Páginas: 6 (1272 palavras) Publicado: 24 de março de 2013
Curso: Engenharia Disciplina: Física II Laboratórios Experimento: Dilatação Linear

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Campus: Villa Lobos

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Nota:

Objetivos: O objetivo desse experimento é estudar a dilatação linear dos materiais. Para tanto utilizaremos três barras: uma de alumínio, uma de latão e uma de cobre. Os estudos da dilatação superficial e volumétrica não serãovistos, mas o conceito envolvido nessas dilatações é o mesmo que para a dilatação linear, o único parâmetro que muda é o coeficiente de dilatação, que são superficial e volumétrico, respectivamente.

Introdução: Todo material ao ser aquecido se dilata e essa dilatação é proporcional à variação de temperatura sofrida pelo material. Por outro lado, quando um material é resfriado ele se contrai deforma também proporcional à variação de temperatura sofrida. Uma exceção é a água que quando aquecida de 00C a 40C, se contrai. O fenômeno da dilatação é muito importante, pois se não for levado em consideração nos projetos de engenharia, conseqüências graves podem ocorrer, como por exemplo, a ruptura de estruturas devido a uma dilatação ou contração não consideradas em tempo de projeto. Há váriosexemplos de fotos de trilhos de trens que se encurvaram por que não foi levado em consideração o fenômeno da dilatação, pesquise na internet por esse tema. Imagine um projeto de uma máquina onde não seja levado em consideração que a suspensão de um carro possa dilatar em um dia de calor intenso, ou ainda, o projeto de uma estrutura metálica que se encaixa em outra de concreto, se o fenômeno dadilatação não for levado em consideração, quais conseqüências drásticas poderiam ocorrer?

Roteiro elaborado por professor Valder Olmo Corrêa – MSC Página 1

Resumo Teórico: A maioria dos materiais se dilata com o aumento da temperatura de acordo com a relação

L - L0 = ΔL = L0.α.ΔT

(ver figura abaixo)

Onde L0 = comprimento inicial da barra L = comprimento final da barra T0 = temperaturainicial da barra T = temperatura final da barra α = coeficiente de dilatação linear (em K-1 ou °C-1 ) que poderá ser avaliado por

α=

ΔL L0.ΔT

Material Utilizado: A relação do material necessário para a realização do experimento é a seguinte: 1) Dilatômetro Linear. 2) Dois termômetros. 3) Balão de fundo chato. 4) Lamparina. 5) Barras metálicas (alumínio, latão e cobre). 6) Relógio marcadorda dilatação acoplado ao dilatômetro. 7) Rolhas 8) Mangueiras de borracha para as conexões. Uma foto do material utilizado nesse experimento é mostrada na figura abaixo.

Dilatômetro linear.

Roteiro elaborado por professor Valder Olmo Corrêa – MSC Página 2

Trata-se de um equipamento chamado de dilatômetro. Ele consiste em uma estrutura onde fixamos uma barra de metal, acoplamos a eletermômetros para medição das temperaturas, um balão de fundo chato onde colocamos água para ser aquecida, um relógio marcador da dilatação graduado em centésimos de milímetros, uma lamparina onde é posto álcool, além de rolhas e mangueira para as conexões. Por essa mangueira haverá um fluxo de vapor de água que deve fluir livremente por toda a extensão da barra metálica

Os termômetros devem sermontados sobre as rolhas seguindo o esquema da seguinte figura:

Procedimento Experimental: Para que o experimento transcorra da melhor forma possível siga os seguintes passos, sempre tomando o máximo cuidado, pois estamos trabalhando com álcool e fogo, portanto, todo o cuidado é pouco: 1) Conecte a barra de latão no dilatômetro, fixando-a. 2) Conecte os termômetros às rolhas de cortiça. Tome ocuidado para que os mesmos deixem o vapor de água fluir pela mangueira de borracha. 3) Coloque álcool na lamparina. Tome cuidado para não enchê-la muito, até a metade está bom. 4) Coloque água no balão de fundo chato. 5) Fixe o balão à presilha tomando o cuidado para não quebrá-lo e também para não deixá-lo frouxo demais, senão ele se soltará da presilha e poderá haver vazamento de água fervendo...
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