Relatório sobre Dilatação

1 – INTRODUÇÃO

Quando os corpos são submetidos a uma variação de temperatura eles dilatam, ou seja, sofrem aumento ou diminuição nas suas dimensões. Vale deixar bem claro que essa variação é bem pequena, e que muitas vezes ela não é perceptível a olho nu, necessitando, assim, de equipamentos, como o microscópio, para poder visualizar. A dilatação linear é aquela em que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, o comprimento do material, consequência do aumento da agitação das partículas do corpo: as mútuas colisões, mais violentas após o aquecimento, causam maior separação entre as moléculas.

          A dilatação é muito importante para o ramo da construção civil, um exemplo é o espaço que a entre os blocos de concreto das ruas e avenidas, bem como nos trilhos do trem ou em algumas pontes. Esse espaço é necessário justamente por causa da dilatação que os materiais sofrem. Por exemplo, uma ponte metálica de 300m de comprimento pode aumentar até 20 cm. Juntas de dilatação são espaços deixados para que quando houver uma variação de temperatura, ocorrendo dilatação, a construção não seja danificada. um exemplo bem prático é o do trilho do trem, que se você for observar ele tem espaços calculados para uma possível e provável dilatação térmica, afinal a temperatura não é constante, está sempre variando. Outro exemplo são os pisos que não são fixados um do lado do outro, mas é deixado um espaço onde será colocado um material que se adéqua a dilatação.

2 – DESENVOLVIMENTO

2.1 – OBJETIVO

O experimento a seguir tem como objetivo determinar o coeficiente de dilatação térmica linear de uma barra de latão.

2.2 - MATERIAIS UTILIZADOS

- Termômetro

- Dilatômetro linear

- Gerador de vapor elétrico

- Reservatório de água

- 200 ml de água

- Barra de latão (corpo de prova)

2.3 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Primeiramente, mediu-se o comprimento inicial (L0) da barra de latão (494 mm), na temperatura (T0) ambiente (22º), com o auxílio de uma régua. Fixou-se uma de suas extremidades ao corpo do dilatômetro, encostando a outra extremidade ao elemento de contato do “relógio comparador” e “zerou-se” o mesmo (59,5), como mostra a figura 1.[pic 1]

[pic 2]

Foi adicionado 200 ml água no reservatório, a água foi aquecida em um gerador de vapor elétrico até o ponto de ebulição. O vapor passou pela mangueira e o tubo do dilatômetro a fim de aquecer a haste metálica na mesma temperatura e estabelecer o equilíbrio térmico. (figuras 2 e 3)[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]

Observou-se atentamente no relógio comparador o aumento da dilatação linear da barra. À medida que a temperatura da água aumentou e, consequentemente a da barra também, a mesma se expandiu. (figura 4)

[pic 7]

[pic 8]

Assim que cessou o aumento do comprimento da haste, mediu-se no relógio comparador sua dilatação linear, que foi de 64,0 x 10-5, a uma temperatura de 94º C.

2.4 – CÁLCULO[pic 9][pic 10]

                                    →      

Onde:

L = comprimento final (quanto o corpo aumentou)
L0 = comprimento inicial do corpo
α= coeficiente de dilatação linear
∆T = variação da temperatura ( Tf – T0 )

- Informações:

αLatão = ?                                            Relógio comparador:

L0 = 494 mm                                         - Teve início em 59,5 x 10-2