Dilata o T rmica

Introdução: Efeitos da Dilatação Térmica

Modelo mecânico para representar como os átomos interagem com os outros átomos. Quando aumentamos a temperatura, em geral os átomos passam a vibrar mais intensamente em torno de suas posições de equilíbrio, provocando um aumento médio das distâncias entre eles. Macroscopicamente isto representa um aumento de volume. Diminuição da temperatura, em geral, provoca uma diminuição de volume.

Variação de volume, área ou comprimento de um corpo, causada por uma variação de temperatura, é chamada
Dilatação Térmica.

Muito embora a maioria dos corpos aumentam de volume quando sua temperatura aumenta, alguns corpos, em certas faixas de temperatura, apresentam comportamento oposto. Talvez o exemplo mais marcante desse comportamento é o da água entre 0,00C e 4,00C.
V(L)
Para m=1,0 kg
1,0

4,0

T(0C)

Esse comportamento anômalo da água ocorre em virtude da presença das chamadas pontes de hidrogênio entre átomos de hidrogênio de uma molécula e átomos de oxigênio de outras. Com o aumento de temperatura na faixa de 0,00C a 4,00C, algumas pontes se rompem, e como as moléculas de água são relativamente rígidas, formando uma espécie de “V”, elas tendem a se rearranjarem ocupando uma volume menor. Isto explica porque em certas regiões do planeta, onde o inverno é rigoroso, é comum que alguns lagos apresentem sua superfície congelada enquanto à profundidades maiores a água permanece líquida, e a 4,00C. (Pesquise um pouco mais sobre isso!)

Dilatação Linear
Ao aquecermos uma barra, verificamos que a mesma sofre um aumento de comprimento proporcional ao comprimento inicial e ao aumento da temperatura Se ao invés de aumentarmos a temperatura diminuíssemos a temperatura, teríamos uma diminuição do comprimento da barra, também proporcional ao comprimento inicial, e proporcional à diminuição de temperatura. Em ambos os casos a constante de proporcionalidade é a mesma, e depende do material que constitui a barra. Tal constante é chamada