Dilatação Térmica dos Sólidos e Liquídos

1. DILATAÇÃO LINEAR

A figura  mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:

 Ilustração

 

Verifica-se, experimentalmente, que:

Ilustração

 


A constante de proporcionalidade que transforma essa relação em uma igualdade, é o coeficiente de dilatação linear  do material com o qual a peça foi construída. Desse modo temos:

fig

2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL
 

Verifica-se, também experimentalmente, que o acréscimo delta_S.gif (892 bytes)      na área de uma superfície que apresenta variações de temperatura é diretamente proporcional à sua área inicial So e à correspondente variação de temperatura delta_T.gif (881 bytes).

fig

A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação superficial beta.gif (871 bytes)  ,

tal que 

fig,

teremos:

fig

3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
 

Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o coeficiente de dilatação volumétrica   , tal que 

fig

      gama.gif (852 bytes) = 3 alpha.gif (854 bytes) ,

teremos:

fig

4. DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA

A maioria dos líquidos se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem com a redução da temperatura, mas a ÁGUA constitui uma anomalia do comportamento geral entre 0ºC e 4ºC, vejamos:

A partir de 0ºC a medida que a temperatura se eleva, a água se contrai, porém essa contração cessa quando a temperatura é de 4ºC; a partir dessa temperatura ela começa a se dilatar.

Sendo assim, a água atinge um volume mínimo a 4ºC e nesta temperatura a sua densidade é máxima.


grafico_volume_x_temperatura.gif

grafico_densidade_x_temperatura.gif


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