04. Dilatação térmica Flashcards
Dilatação térmica: o que é?
- Quando a temperatura de uma substância
aumenta, suas moléculas ou átomos passam,
em média, a oscilar mais rapidamente e tendem
a se afastar umas das outras; - O resultado é uma dilatação da substância.
Dilatação térmica: como se comporta?
- Com poucas exceções, todas as formas de matéria – sólidas, líquidas, gasosas – normalmente se dilatam quando são aquecidas, e contraem-se quando resfriadas.
Dilatação térmica: quais as formas?
- Linear;
- Superficial;
- Volumétrica.
Dilatação linear: o que é?
- Quando o aumento de tamanho mais significativo acontece em relação ao comprimento do corpo.
Dilatação linear: caracterize-a
Δl = l<sub>0</sub>.α.Δθ Onde - l<sub>0</sub>: comprimento inicial (m) - l: comprimento final (m) - Δl: variação do comprimento (m) - α: coeficiente de dilatação linear (ºC<sup>-1</sup>) - Δθ: variação da temperatura (ºC)
Coeficiente de dilatação linear: caracterize-o
- O valor de α é uma característica do material, e cada material diferente tem o seu valor;
- Quanto maior o coeficiente de dilatação, maior será a dilatação ou a compressão.
Lâmina bimetálica: o que é?
- São duas lâminas metálicas de coeficientes de dilatação diferentes soldadas.
Lâmina bimetálica: como se comporta a dilatação?
- Para Δt>0
+ Quem tem α > dilata mais, dilata para o lado contrário;
+ Quem tem α< dilata menos, dilata para o próprio lado. - Para Δt<0
+ Quem tem α > contrai mais, contrai para o próprio lado;
+ Quem tem α < contrai menos, fica maior que a outra lâmina e é puxada para o outro lado.
Lâmina bimetálica: aplicações
- Termômetros de fornos;
- Torradeiras elétricas;
- Ferros elétricos;
- Pisca-pisca.
Dilatação superficial: o que é?
- Quando o aumento de tamanho mais significativo
acontece em relação a sua área.
Dilatação superficial: caracterize-a
Δs = s<sub>0</sub>.β.Δθ Onde - s<sub>0</sub>: área inicial (m<sup>2</sup>) - s: área final (m<sup>2</sup>) - Δs: variação da área (m<sup>2</sup>) - β: coeficiente de dilatação superficial (ºC<sup>-1</sup>) - Δθ: variação da temperatura (ºC) - β = 2α
Dilatação superficial: como ocorre a dilatação de uma chapa com um orifício?
- Quando é aquecida, a chapa se dilata como se fosse inteiriça, isto é, o orifício se dilata como se fosse constituído do mesmo material da chapa.
Dilatação volumétrica: o que é?
- Quando o aumento de tamanho mais significativo
acontece em relação ao seu volume.
Dilatação volumétrica: caracterize-a
Δv = v<sub>0</sub>.ϒ.Δθ Onde - v<sub>0</sub>: volume inicial (m<sup>3</sup>) - v: volume final (m<sup>3</sup>) - Δv: variação do volume (m<sup>3</sup>) - ϒ: coeficiente de dilatação volumétrico (ºC<sup>-1</sup>) - Δθ: variação da temperatura (ºC) - ϒ = 3α
Dilatação de líquidos: caracterize-a
- Os líquidos se dilatam consideravelmente com
o aumento da temperatura; - Na maior parte dos casos, a dilatação de líquidos é maior do que a de sólidos;
- Como o volume varia, também ocorre uma
variação na densidade do líquido, pois a
densidade depende do volume:
d = m/v
Dilatação de líquidos: cálculo
- Os líquidos dilatam de uma forma volumétrica,
e utilizamos a mesma equação para os sólidos:
Δv = v0.ϒ.Δθ
Dilatação de líquidos: dilatação aparente
- No aquecimento de um líquido contido num recipiente, o líquido irá, ao se dilatar junto com o recipiente, ocupar parte da dilatação sofrida pelo recipiente, além de mostrar uma dilatação própria, a <b>dilatação aparente</b>;
- A dilatação aparente é aquela diretamente observada e a dilatação real é aquela que o líquido sofre realmente;
- Dilatação aparente = líquido extravasado.
Dilatação de líquidos: dilatação real
Δvlreal = Δvlap + Δvrec
v0.ϒreal.Δθ = v0.ϒap.Δθ + v0.ϒrec.Δθ
ϒreal=ϒap+ϒrec
