Dilatação térmica

1. é a variação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de temperatura. De uma maneira geral, os corpos, sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos, aumentam suas dimensões quando aumentam sua temperatura.

2. Dilatação Térmica dos Líquidos

2.1. Os líquidos, salvo algumas exceções, aumentam de volume quando a sua temperatura aumenta, da mesma forma que os sólidos.

2.2. Entretanto, devemos lembrar que os líquidos não apresentam forma própria, adquirindo a forma do recipiente que os contém.

2.3. Por isso, para os líquidos, não faz sentido calcularmos, nem a dilatação linear, nem a superficial, só a volumétrica.

3. A dilatação volumétrica resulta do aumento no volume de um corpo, o que acontece, por exemplo, com uma barra de ouro.

3.1. ΔV = V0.γ.Δθ

3.2. ΔV: Variação do volume (m3 ou cm3)

3.3. V0: Volume inicial (m3 ou cm3)

3.4. γ: Coeficiente de dilatação volumétrica (ºC-1)

3.5. Δθ: Variação de temperatura (ºC)

3.6. Repare que o coeficiente de dilatação volumétrico (γ) é três vezes maior que coeficiente de dilatação linear (α), ou seja:

3.7. γ = 3 . α

4. A dilatação linear leva em consideração a dilatação sofrida por um corpo apenas em uma das suas dimensões. É o que acontece, por exemplo, com um fio, em que o seu comprimento é mais relevante do que a sua espessura,

4.1. ΔL = L0.α.Δθ

4.2. ΔL: Variação do comprimento (m ou cm)

4.3. L0: Comprimento inicial (m ou cm)

4.4. α: Coeficiente de dilatação linear (ºC-1)

4.5. Δθ: Variação de temperatura (ºC)

5. Dilatação Térmica dos Solidos

5.1. Um aumento de temperatura faz com que aumente a vibração e o distanciamento entre os átomos que constituem um corpo sólido. Em consequência disso, ocorre um aumento nas suas dimensões. Dependendo da dilatação mais significativa em uma determinada dimensão (comprimento, largura e profundidade), a dilatação dos sólidos é classificada em: linear, superficial e volumétrica.

5.1.1. A dilatação superficial leva em consideração a dilatação sofrida por uma determinada superfície. É o que acontece, por exemplo, com uma chapa de metal delgada.

5.1.1.1. ΔA = A0.β.Δθ

5.1.1.2. ΔA: Variação da área (m2 ou cm2)

5.1.1.3. A0: Área inicial (m2 ou cm2)

5.1.1.4. β: Coeficiente de dilatação superficial (ºC-1)

5.1.1.5. Δθ: Variação de temperatura (ºC)

5.1.1.6. Importa destacar que o coeficiente de dilatação superficial (β) é igual a duas vezes o valor do coeficiente de dilatação linear (α), ou seja:

5.1.1.7. β = 2 . α