Relatório Dilatação Térmica

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Introdu¸ c˜ ao

Quando um material ´e aquecido, em geral sofre uma dilata¸c˜ao t´ermica. Com a energia adicional, os ´ atomos se afastam uns dos outros, atingindo um novo ponto de equil´ıbrio com as for¸cas el´asticas interatˆomicas que mant´em os ´atomos unidos em um s´ olido. Se a temperatura de uma barra met´alica de comprimento
L aumenta de T , o comprimento L aumenta de
∆L = L0 α∆T

(1)

onde α ´e o coeficiente de dilata¸c˜ao linear.
Seguem alguns coeficientes j´a conhecidos
Substˆancia
Quartzo Fundido
Diamante
A¸co
Cobre
Lat˜ao
Alum´ınio
Chumbo

2

α(10−6 /o C)
0, 5
1, 2
11
17
19
23
29

Objetivos do experimento

O objetivo ´e calcular o coeficiente de dilata¸c˜ao linear α da haste de alum´ınio a partir das vari´ aveis conhecidas, como T e L.

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Material e esquema do experimento
• Dilatˆ ometro • R´egua
• Haste met´ alica (alum´ınio)
• Termˆ ometro 1

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Procedimento experimental

Inicialmente, foram medidos o comprimento L0 da haste de alum´ınio, e a temperatura ambiente T0 .
A haste de alum´ınio foi aquecida no dilatˆometro na temperatura de ebuli¸c˜ao da ´ agua (100o C) at´e chegar em equil´ıbrio t´ermico, verificado pelo medidor de varia¸c˜ ao de comprimento do dilatˆometro.
A partir dos resultados obtidos, temos:
Temperatura inicial
T0 = 26o C
Varia¸c˜
ao de comprimento
∆L = 67 × 0, 01mm = 0, 67mm
Coeficiente de dilata¸c˜ ao linear α= 0,67
475×(100−26)

Resultado final α = 19 × 10−6
O erro percentual ´e obtido pela equa¸c˜ao e= αexp − αteorico αteorico (2)

Logo e= 22×10−6 −19×10−6
22×10−6

Resultado final e = 13, 69%

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Conclus˜ ao De acordo com os resultados, o erro percentual entre os resultados obtidos da frequˆencia experimental e frequˆencia te´orica, ´e aceit´avel. Pode-se provar que o experimento verificou as condi¸c˜oes estabelecidas da equa¸c˜ao (1).A dilata¸c˜ao t´ermica ´e um efeito que tem que ser atentamente considerado nas engenharias.

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Bibliografia

HALLIDAY, Resnick, Walker. Fundamentos de F´ısica , volume 1, 9 Ed. Rio de