Dilatação térmica dos sólidos.

Principais conceitos e fórmula da dilatação térmica dos sólidos.
Dilatação linear, superficial e volumétrica.

1. Dilatação térmica dos sólidos

2. Definição Quando há um aumento na temperatura, os átomos que compõem o corpo vibram mais intensamente, fazendo com que eles se afastem uns dos outros, causando dilatação. Esse fenômeno altera as dimensões do corpo e o faz aumentar de tamanho. Para facilitar, dividiremos em três tipos: Linear : A dilatação de uma dimensão. Superficial : A dilatação da área de uma superfície. Volumétrica : A dilatação do volume de um corpo. 1 2 3

3. Dilatação Linear Considere a seguinte situação: Uma barra de ferro, de comprimento inicial Lo , à temperatura inicial To , é aquecida à temperatura final T, conforme a figura. Observe que a barra deixa de possuir o mesmo comprimento, ou seja, sofreu dilatação. Obs : Normalmente, essas dilatações são muito pequenas. A dilatação ( L) sofrida pela barra é diretamente proporcional à variação de temperatura ( T) e ao seu comprimento inicial Lo. L = L – Lo. Onde, L = Comprimento final. Lo = Comprimento inicial.   L = Lo . o u L = Lo (1 + . ) Onde, = Coeficiente de dilatação linear – É um valor característico de cada material. Quanto maior, mais facilmente ele se dilatará. A unidade do coeficiente é . = Variação de temperatura.  

4. Gráfico da dilatação linear: É uma reta, pois L é diretamente proporcional à T. Onde: tg = A tangente de é numericamente igual ao produto   Dilatação Superficial O corpo sofrerá uma variação em duas dimensões, ou seja, na área. As fórmulas seguem a mesma lógica: = Ao. Onde = Coeficiente de dilatação superficial, possui a mesma unidade e = 2 .  

5. Dilatação volumétrica. Quando um corpo possui cavidades ou furos, eles se dilatam como se estivessem preenchidos com o mesmo material do corpo. O corpo sofrerá variação em três dimensões, ou seja, no volume. As fórmulas seguem novamente a mesma fórmula: V - Vo Onde = Coeficiente de dilatação volumétrica, possui mesma unidade e = 3 .  

6. Lâminas bimetálicas São lâminas formadas por dois metais diferentes. Suponha que o metal A é Latão e o B é ferro, quando aquecida, os dois metais sofrerão dilatações diferentes, pois possuem coeficientes diferentes. O latão tem mais facilidade de dilatação do que o ferro, consequente se dilatará mais e por isso, a concavidade será para baixo.