Lab1exp09 1

Universidade Federal do Pará
Centro de Ciências Exatas e Naturais
Departamento de Física
Laboratório Básico I
Experiência 09
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DILATAÇÃO
LINEAR DE UM MATERIAL
1. OBJETIVOS
Ao término da experiência o aluno deverá ser capaz de:
a. Relacionar a variação sofrida por uma barra em função da variação de temperatura experimentada pela mesma.
b. Relacionar a variação do comprimento sofrida por uma barra em função do comprimento inicial da mesma
c. Determinar o coeficiente de dilatação linear de uma barra
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Sabemos que quase todas as substâncias se expandem ligeiramente quando aquecidas e se contraem um pouco quando esfriadas. Esse efeito é chamado de expansão térmica e ocorre em sólidos, líquidos e gases. A expansão térmica dos líquidos confinados em tubos capilares de vidro pode ser utilizada na fabricação de termômetros e na definição de temperaturas quantitativas. No caso dos sólidos, a expansão térmica resulta numa variação nas dimensões lineares de qualquer corpo, enquanto que nos líquidos e gases, que não tem forma permanente, a expansão térmica manifesta-se numa variação de volume. Em quase todos os casos de importância prática, as medidas de expansão térmica são feitas sob condições de pressão constante.
Cedendo-se calor (energia) a um sólido, ou seja, aumentando-se a temperatura do mesmo, esta energia é repartida entre os átomos, resultando num aumento na amplitude de vibração dos mesmos e conseqüentemente num aumento da distancia média entre os átomos que corresponderá a um aumento das dimensões do sólido. Dependendo do formato desse sólido esta dilatação poderá ser linear, superficial ou volumétrica.
Vamos considerar a expansão linear de um objeto sólido cujas dimensões lineares podemos representar por l0 e que se expandirá por um montante ∆l quando a temperatura for elevada de um montante ∆T . Verifica-se experimentalmente que para a maioria das substancias no intervalo normal de temperatura, a expansão linear ∆l