Dilatação Térmica

DILATAÇÃO TÉRMICA

Dilatação térmica é o fenômeno pelo qual o corpo sofre uma variação nas suas dimensões, quando varia a sua temperatura.
A dilatação de um sólido com o aumento de temperatura ocorre porque com o aumento da energia térmica aumentam as vibrações dos átomos e moléculas que formam o corpo, fazendo com que passem para posições de equilíbrio mais afastadas que as originais.
Existem quatro tipos de Dilatação: a Linear, Superficial, Volumétrica e Dilatação dos a líquidos. Dilatação Linear: O estudo de corpos onde a variação ocorre em apenas uma dimensão. Para calcularmos a variação de comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear utilizamos a seguinte equação:
∆L = L0 . α . ∆T
Onde:
∆L: variação de comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear.
L0: comprimento inicial do corpo. α: coeficiente de dilatação térmica do material que constitui o corpo.
∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

Exemplo:

Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento. Uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento para a dilatação não envergarem com ganho de calor, ou retraírem com a queda da temperatura.

Dilatação Superficial: Uma placa metálica de área inicial e temperatura inicial. Se aumentamos a sua temperatura o corpo sofre um aumento na sua área. A dilatação superficial ocorre de forma análoga ao da dilatação linear; portanto podemos obter as seguintes equações:
S = S0 (1 + β . Δθ)
Onde:
S: área da superfície final
S0: área da superfície inicial
Δθ = θ – θ0: variação da temperatura β = 2α: coeficiente de dilatação superficial.

Exemplo:

A dilatação do comprimento e da largura de uma chapa de aço é superficial. Se um disco ou chapa com um furo central dilatar, o tamanho do furo e da chapa aumentam simultaneamente. Ou seja, é aquela em que predomina a variação em duas dimensões, isto é, a