dilatação linear

Dilatação Linear

Disciplina: Eletricidade e Calor
Professor: Jonas
Data da Experiência: 24/03/2011

Objetivo
-Determinar experimentalmente o coeficiente de dilatação linear (α) do alumínio e do latão.
Dilatação linear

É aquela na qual predomina a variação em uma única dimensão, ou seja, no comprimento, largura ou altura do corpo.

Para estudarmos este tipo de dilatação, imagine uma barra metálica de comprimento inicial L0 e temperatura θ0.

— Se aquecermos esta barra até que a mesma sofra um variação de temperatura Δθ, notaremos que seu comprimento passa ser igual a L (conforme a figura abaixo).

Podemos dizer matematicamente que a dilatação é:

— Mas se aumentarmos o aquecimento, de forma a dobrar a variação de temperatura, ou seja, 2Δθ, então observaremos que a dilatação será o dobro (2 ΔL).

Podemos concluir que a dilatação é diretamente proporcional a variação de temperatura.

— Imagine duas barras do mesmo material, mas de comprimentos diferentes. Quando aquecemos estas barras notaremos que a maior dilatará mais que menor.

Podemos concluir que a dilatação é diretamente proporcional ao comprimento inicial das barras.

— Quando aquecemos igualmente duas barras de mesmo comprimento, mas de materiais diferentes, notaremos que a dilatação será diferentes nas barras.

Podemos concluir que a dilatação depende do material (substância) da barra.

Dos itens anteriores podemos escrever que a dilatação linear é:

Onde:
L0 = comprimento inicial.
L = comprimento final.
ΔL = dilatação (DL > 0) ou contração (DL < 0)
Δθ = θ0 - θ(variação da temperatura) α = é uma constante de proporcionalidade característica do material que constitui a barra, denominada coeficiente de dilatação térmica linear.

Das equações I e II, teremos:
(I) ΔL = L0 – L

(II) ΔL = α L0 – Δθ

A equação do comprimento final L = L0 (1 + α . Δθ), corresponde a uma equação de 1º grau e, portanto o seu gráfico será uma reta inclinada, onde: L = f (θ)