Temperatura e dilatação de sólidos

1. TEMPERATURA
E
DILATAÇÃO DE SÓLIDOS

3. TEMPERATURA E CALOR
A temperatura é uma grandeza escalar que
mede o grau de agitação molecular de um
corpo.
A temperatura de um corpo é proporcional à
energia cinética média das moléculas do
corpo.
Calor é energia que flui de um corpo para outro
devido a uma diferença de temperatura entre
corpos.

4. Se 2 corpos A e B estão, separadamente, em
equilíbrio térmico com um terceiro corpo T, então A e
B estão em equilíbrio térmico entre si.
OBS: equilíbrio térmico = mesma temperatura

5. São dispositivos construídos para medir a temperatura. Um termômetro
é baseado em qualquer propriedade de um corpo que mude com a
temperatura. Podem ser: de mercúrio, a álcool, clínico, de resistência
elétrica, bimetálico, de pressão de gás, laser e infravermelho.

6. ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Uma escala termométrica corresponde a um conjunto de valores
numéricos onde cada um desses valores está associado a uma
temperatura.
Para a graduação das escalas foram escolhidos, para pontos fixos,
dois fenômenos que se reproduzem sempre nas mesmas condições: a
fusão do gelo e a ebulição da água, ambos sob pressão normal.
1o. Ponto Fixo: corresponde à temperatura de fusão do gelo, chamado
ponto do gelo.
2o. Ponto Fixo: corresponde à temperatura de ebulição da água,
chamado ponto de vapor.

7. •Celsius: o ponto de fusão do gelo é de 0°C e a temperatura de
fusão da água é de 100°C. Esta escala, facilitada pela divisão
centesimal (100 partes). logo teve ampla aceitação. A escala
Celsius é a mais usada em todo o mundo, menos nos países de
língua inglesa, onde se usa a escala Fahrenheit.
•Fahrenheit: o ponto de fusão do gelo é 32°F e a temperatura
de ebulição da água é de 212°F e o seu ponto zero é a
temperatura de uma mistura de gelo e sal. É usada nos países
de língua inglesa e tem grande aplicação na indústria.
c) Kelvin: o ponto zero dessa escala corresponde ao zero
absoluto, ou seja, -273°C e segue a mesma divisão da escala
Celsius. O zero absoluto corresponde a temperatura em que a
energia cinética das moléculas de um corpo é nula, mas essa
temperatura nunca foi atingida.
ESCALAS TERMOMÉTRICAS MAIS UTILIZADAS

8. TRANSFORMAÇÃO DE TEMPERATURA
9
32
5
273
5
-
=
-
=
FKc ttt

9. aumento de temperatura
o corpo sofre uma variação nas suas dimensões, quando varia a sua
temperatura. A dilatação de um sólido com o aumento de temperatura
ocorre porque com o aumento da energia térmica aumentam as
vibrações dos átomos e moléculas que formam o corpo, fazendo com
que passem para posições de equilíbrio mais afastadas que as
originais.

10. Dilatação de Sólidos
a) Dilatação Linear:
Quando um sólido apresenta o comprimento como dimensão principal, ao ser aquecido ele
varia muito mais de comprimento que de área ou de volume. Exemplo: fios, cabos, barras,
trilhos, lâminas, etc.

11. Quanto maior o coeficiente de dilatação
linear do material, mais o material dilata
ao ser aquecido e maior a probabilidade
de rachar como aquecimento.
Como os coeficientes de dilatação são muito pequenos ( C / ), existe dificuldade em
≌
observar a dilatação. Em média, um fio metálico de 1 metro, sofrendo um aumento de
temperatura de ,aumenta seu comprimento de 1 milímetro.C
0
100
5
10
-
C
0

12. Num trilho temos que deixar uma folga (junta de dilatação) para
compensar possíveis dilatações:
Quando o aquecimento é acima do normal, a dilatação é tão grande
que mesmo com a junta de dilatação haverá deformação:

13. O metal apresenta coeficiente de dilatação linear grande. Isso significa
que ele dilata muito e também contrai muito. Em linhas de transmissão,
temos que deixar uma folga, para compensar possíveis contrações que
podem ocorrer com a diminuição de temperatura.

14. Como α latão > α invar, para um mesmo aumento de temperatura o latão sofre uma
dilatação maior, fazendo com que na lâmina ocorra uma dilatação desigual, produzindo o
encurvamento. Como a dilatação do latão é maior, ele ficará na parte externa da
curvatura. Se a temperatura ambiente atingir um valor muito alto, a lâmina encurva,
fecha o circuito e dispara o alarme.
LÂMINA BIMETÁLICA

15. b) Dilatação Superficial:
Quando um sólido apresenta a superfície como dimensão principal, ao ser aquecido
ele varia muito mais de área que de comprimento ou de volume. Exemplo: placas,
chapas, etc.

16. A esfera não passa pelo anel:Após o anel ser aquecido, a esfera passa pelo
anel:
Ao aquecermos um corpo com um orifício, o orifício se dilata como se fosse
constituído da substância que o envolve.

17. b) Dilatação Volumétrica:

18. RELAÇÃO ENTRE COEFICIENTES