Relatório Dilatação Térmica

1. INTRODUÇÃO

Em termodinâmica, dilatação térmica é o nome que se dá ao aumento do volume de um corpo ocasionado pelo aumento de sua temperatura, o que causa o aumento no grau de agitação de suas moléculas e conseqüente aumento na distância média entre as mesmas. A dilatação linear é aquela que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, o comprimento do material.

Com base nestes fundamentos, é realizado o experimento que comprova a autenticidade dos dados, onde com aumento de temperatura sobre um corpo de prova, constituído de cobre, é possível mensurar o quanto houve aumento no comprimento do corpo de prova, com auxilio de instrumentos e uso adequado dos mesmos é possível obter todos os dados necessários para descobrir o valor coeficiente de dilatação linear, comprovando assim a autenticidade dos dados obtidos e consequentemente o sucesso do experimento.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 CONCEITO TEÓRICO

Quando os corpos são submetidos a uma variação de temperatura eles dilatam, ou seja, eles sofrem aumento ou diminuição nas suas dimensões. Essa variação é bem pequena, e que muitas vezes ela não é perceptível a olho nu, necessitando assim de equipamentos, com o microscópio, para poder visualizar.

Os corpos dilatam quando sofrem aumento na sua temperatura. Sabe-se que quando ocorre a variação da temperatura do corpo os átomos que o constituem se agitam mais, com isso a distância média entre eles é aumentada, assim sendo, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, ele se dilata. De uma forma geral todos os corpos dilatam após serem aquecidos e se contraem após terem sua temperatura reduzida. A dilatação linear é aquela que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, o comprimento do material. Assim, quando uma barra de metal de comprimento Lo à temperatura To, é aquecida até uma determinada temperatura Tf. O que se percebe é que a barra, após o aquecimento, não tem mais o mesmo comprimento, ou seja, ela sofreu uma variação na sua dimensão, no seu comprimento, ela dilatou, como mostra a ilustração abaixo:

Onde ∆L = Lf – LO é a variação do comprimento, ou seja, a dilatação linear da barra. E ∆t = Tf – TO é a variação da temperatura da barra. Experimentalmente verifica-se que:

- o comprimento inicial (LO) é proporcional à temperatura inicial (TO);

- o comprimento final (Lf) é proporcional à temperatura final (Tf); - a dilatação linear depende do material que constitui a barra.

Mediante a essas constatações foi determinada a seguinte equação para dilatação linear dos corpos:

∆L = α L0 ∆T

Onde α é denominada de coeficiente de dilatação linear, é uma constante característica do material que constitui o corpo.

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