A Dilatação Térmica

[pic 1]

Universidade do Extremo Sul Catarinense

Dilatação Térmica

Gustavo Manenti Roque, Lara Luz Alves e Pedro Monteiro Tapia

Resumo: A dilatação térmica está presente no dia-a-dia do ser humano mais comumente do que se imagina. Ao aquecer recipientes, líquidos, passar por estruturas e até mesmo no próprio chão de casa (com os rejuntes) a dilatação térmica se faz presente. O objetivo do trabalho a seguir é a partir de um material disponibilizado em conjunto com um sistema de aquecimento e um dilatômetro medir o coeficiente de dilatação linear do aço e do latão e compara-los com o disponível em literatura. Mesmo com resultados discrepantes a análise do experimento segue válida por um olhar de pesquisa e estudo.

1. Introdução

Quando aumentamos a temperatura de um sólido ele se dilata. A dilatação térmica desse sólido está associada ao aumento da distância entre os átomos vizinhos que o compõe. Poderíamos dizer que a força de interação elétrica entre esses átomos já não é suficiente para mantê-los tão próximos um dos outros devido a agitação térmica oriunda do aumento da temperatura. (SILVA, 2004)

Na dilatação linear ocorre a variação de seu comprimento representado por L. Utilizando a fórmula (SARMENTO, 20xx):

[pic 2]

Onde  é o coeficiente de dilatação linear,  a variação de comprimento, Lo o comprimento inicial e  a variação de temperatura.[pic 3][pic 4][pic 5]

O objetivo do trabalho a seguir é a partir de um material disponibilizado em conjunto com um sistema de aquecimento e um dilatômetro medir o coeficiente de dilatação linear do aço e do latão e compara-los com o disponível em literatura.

1. Materiais e métodos

Tabela 1, dos Autores (2021)

Quantidade	Materiais
01	Sistema de Dilatação
02	Barra de Metal
01	Termômetro
01	Manta de Aquecimento
01	Balão Volumétrico
01	Becker 250mL
01	Mangueira de Silicone

∙ Adicionou-se aproximadamente 200 ml de água no balão volumétrico, fechou-se com a rolha de borracha e ajustou-se na manta térmica (ou outra fonte);

∙ Identificou-seas barras de aquecimento, material 01 e 02 e ajustar no dilatômetro;

∙ Conectou-se o balão volumétrico e a barra de aquecimento com uma mangueira de silicone;

∙ Conectou-se o sensor de temperatura na saída de vapor da barra com uma mangueira de silicone.

∙ Ligou-se o termômetro digital e verificar se apresenta bom funcionamento;

∙ Zerou-se o dilatômetro ajustando seu marcador.

∙ Ajustou-se o potenciômetro da manta de aquecimento na marca 8;

∙ Aguardou-se alguns instantes até a água contida no balão volumétrico iniciar a sua vaporização;

∙ Realizou-se 03 (três) vezes a mesma experiência e efetuar o cálculo da dilatação média e a variação média de temperatura efetuando uma média aritmética.

1. Resultados

Os valores obtidos no experimento estão na seguinte Tabela 2:

Tabela 2, dos Autores (2021)

AÇO	LATÃO
Lo (cm) = 54,1	Lo (cm) = 54,1
T1 (ºC) = 21	∆T1 (ºC) = 39,5	∆L1 (cm) = 0,256	T1 (ºC) = 22,2	∆T1 (ºC) = 40,8	∆L1 (cm) = 0,441
T2 (ºC) = 19,5	∆T2 (ºC) = 42,5	∆L2 (cm) = 0,276	T2 (ºC) = 20,4	∆T2 (ºC) = 40,9	∆L2 (cm) = 0,442
T3 (ºC) = 21,5	∆T3 (ºC) = 42,8	∆L3 (cm) = 0,278	T3 (ºC) = 21,2	∆T3 (ºC) = 42,8	∆L3 (cm) = 0,463
tmédio (ºC) = 20,7	∆tmédio (ºC) = 41,6	∆Lmédio (cm) = 0,27	tmédio (ºC) = 20,7	∆tmédio (ºC) = 41,5	∆Lmédio (cm) = 0,449