Lab1exp09 1

Páginas: 5 (1087 palavras) Publicado: 13 de março de 2015
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 docomprimento 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 confinadosem 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, asmedidas 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 doformato 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 ∆lé proporcional a l0 e a variação de temperatura ∆T . Podemos
escrever
∆l = αl0 ∆T

(1)

onde α é o coeficiente de dilatação linear e é uma característica de cada material, ou seja tem valores
diferentes para materiais diferentes e pode variar muito de um material para outro. Achando o valor
de α teremos
α=

1 ∆l
l0 ∆T
1

(2)

que deixa claro que este coeficiente representa a variação funcional docomprimento ∆l/l0 por unidade
de temperatura, suas unidades são : 0 C −1 , 0 F −1 .
A tabela abaixo mostra os valores de α de algumas substancias:
SUBSTÂNCIA COEFICIENTE 0 C −1
41 × 10−6
Mercúrio
29 × 10−6
Chumbo
24 × 10−6
Alumínio
23 × 10−6
Latão
19 × 10−6
Prata
17 × 10−6
Cobre
12 × 10−6
Aço
12 × 10−6
Ferro
3. MATERIAL UTILIZADO
-

Dilatômetro linear de precisão
Balão volumétrico de 300 ml
Mantaaquecedora
Pinça de 70 mm com mufa
Conjunto conector simples
Rolha com junção em T
Termômetros -10 a +100 0C
Barras ( cobre, latão e ferro)
Rolha com junção longitudinal

4. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS
01. Observe que o relógio comparador possui um anel recartilhado ao seu redor, gire-o levemente
para a esquerda e para a direita, constatando que a escala externa acompanha estes movimentos e
que cadatraço da mesma eqüivale a 0,01 mm. Pressione levemente, com o dedo, a ponteira do relógio
comparador e constate que: o ponteiro grande se desloca rapidamente, para cada volta executada,
o ponteiro menor se desloca de um dígito (cada divisão na escala menor eqüivale a um milímetro),
isto é, se o ponteiro pequeno estiver entre os dígitos 1 e 2 e o ponteiro grande estiver marcando o
segundo traçoapós o 20, leremos uma variação de 1,22 mm.
02. Solte o manípulo de fixação, coloque a haste de latão no dilatômetro sem encostá-la no relógio
comparador.
03. Fixe o balão volumétrico à pinça com mufa, coloque 50 ml de água no seu interior e faça as
conexões ( com magueira)
04. Introduza os termômetros e verifique se as passagens não ficaram obstruídas.
05. Com cuidado, avance a haste metálica até...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • 1429128911458 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
  • 1 1 Slide 1
  • lista 1 1 1
  • Bioetica 1 1 1
  • Bioquim 1 1 1
  • portifolio_1__treinamento_e_desenvolvimento 1 1 1
  • 1 E 1
  • 1 1

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!