Dilatação térmica dos sólidos

1. DILATAÇÃO TÉRMICA
Dilatação de sólidos

2. Dilatação térmica dos sólidos
Todos os corpos, quando aquecidos,
apresentam dilatação térmica decorrente do
aumento da vibração de suas partículas.

3. Dilatação térmica de sólidos

4. Dilatação térmica de sólidos

5. Dilatação térmica de sólidos

6. Dilatação linear
Apenas uma das dimensões (comprimento),
apresenta alteração considerável quando o
corpo e submetido a variações de
temperatura.
L
o
L
DL
(DL = L – L
o
)

7. Coeficiente de dilatação linear
É uma constante de proporcionalidade e seu
valor depende da natureza do material.
a = L
O
.DT
DL
Notamos que a unidade do coeficiente de
dilatação linear é o inverso da unidade de
variação de temperatura, 1/°C = °C
-1
,
denominada grau Celsius recíproco.

8. Coeficiente de dilatação linear
Tabela com valores de coeficiente de
dilatação linear de alguns materiais
Material
a
(10
-5
°C
-1
)
Material
a
(10
-5
°C
-1
)
Chumbo 2,9 Ferro 1,18
Zinco 2,5 Platina 0,9
Alumínio 2,2 Vidro comum 0,9
Latão 2,0 Vidro pirex 0,3
Cobre 1,7 Ouro 1,5
Aço 1,2 Concreto 1,2

9. A dilatação ocorre em duas dimensões do
corpo (o comprimento e a largura).
Se a temperatura de um sólido varia,
consequentemente a área de sua superfície
também varia.
Dilatação superficial
A
o
(DA = A – A
o
)
A

10. Coeficiente de dilatação
superficial
É uma constante de proporcionalidade e seu
valor depende da natureza do material.
b =
2a
Notamos que a unidade do coeficiente de
dilatação superficial é a mesma do coeficiente
de dilatação linear, o inverso da unidade de
variação de temperatura, 1/°C = °C
-1
,
denominada grau Celsius recíproco.

11. Dilatação volumétrica ou cúbica
Ocorre quando todas as dimensões (o
comprimento, a largura e a altura) do sólido
sofrem dilatações após o aquecimento.
V
o
V
(DV = V – V
o
)

12. Coeficiente de dilatação
volumétrica ou cúbica
É uma constante de proporcionalidade e seu
valor depende da natureza do material.
g = 3a
A unidade é a mesma do coeficiente de
dilatação linear e superficial, o inverso da
unidade de variação de temperatura, 1/°C =
°C
-1
, denominada grau Celsius recíproco.

13. Observações
I.Tendo em vista que o coeficiente de
dilatação superficial b é o dobro do
coeficiente de dilatação linear a (b = 2a) e
que o coeficiente de dilatação volumétrica g
é o triplo do coeficiente de dilatação linear a
(g = 3a), podemos relacionar os três
coeficientes do seguinte modo:

14. Observações
II.Há materiais que apresentam
valores baixos para os
coeficientes de dilatação,
como o vidro “pirex”. Tendo
por isso aplicações práticas
cujo coeficiente de dilatação é
bem menor que o vidro
comum, faz com que esse
material suporte grandes
variações de temperatura
sem sofrer rachaduras ou
trincamentos.

15. Observações
I.Existem ainda materiais
com coeficientes de
dilatação negativo, como a
borracha vulcanizada. Tais
materiais se contraem
quando a temperatura
aumenta.

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