Dilatação Linear

Quando os corpos são submetidos a uma variação de temperatura eles dilatam, ou seja, eles sofrem aumento ou diminuição nas suas dimensões. Vale deixar bem claro que essa variação é bem pequena, e que muitas vezes ela não é perceptível a olho nu, necessitando assim de equipamentos, com o microscópio, para poder visualizar.

Os corpos dilatam quando sofrem aumento na sua temperatura. Sabe-se que quando ocorre a variação da temperatura do corpo os átomos que o constituem se agitam mais, com isso a distância média entre eles é aumentada, assim sendo, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, ele se dilata. De uma forma geral todos os corpos dilatam após serem aquecidos e se contraem após terem sua temperatura reduzida. A dilatação linear é aquela que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, o comprimento do material. Assim, quando uma barra de metal de comprimento Li à temperatura ti, é aquecida até uma determinada temperatura tf. O que se percebe é que a barra, após o aquecimento, não tem mais o mesmo comprimento, ou seja, ela sofreu uma variação na sua dimensão, no seu comprimento, ela dilatou, como mostra a ilustração abaixo:

Onde ∆L = Lf – Li é a variação do comprimento, ou seja, a dilatação linear da barra. E ∆t = tf – ti é a variação da temperatura da barra. Experimentalmente verifica-se que:

- o comprimento inicial (Li) é proporcional à temperatura inicial (ti);

- o comprimento final (Lf) é proporcional à temperatura final (tf); - a dilatação linear depende do material que constitui a barra.

Mediante a essas constatações foi determinada a seguinte equação para dilatação linear dos corpos: ∆L = Liα ∆t, onde α é denominada de coeficiente de dilatação linear, é uma constante característica do material que constitui o corpo. Por exemplo, para o alumínio temos que α = 0,000023 por °C (ou °C-1), isso quer dizer que o alumínio dilata 23 milionésimos de seu comprimento a cada 1°C de variação na sua temperatura, ou seja, uma dilatação muito pequena