Dilatação Linear

DILATAÇÃO LINEAR

É aquela em que predomina a variação em uma única dimensão, ou seja, o comprimento.

Ex: dilatação em fios, cabos e barras.

                                       [pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Onde:  variação do comprimento.[pic 4]

             Comprimento inicial.[pic 5]

             Comprimento final.[pic 6]

             Variação da temperatura.[pic 7]

             Temperatura inicial.[pic 8]

             Temperatura final.[pic 9]

            Coeficiente de dilatação linear.[pic 10]

Exercícios

1. O comprimento de um fio de alumínio é de 40 m a 20°C. Sabendo-se que o fio é aquecido ate 60°C e que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de 24.10-6 °C-1, determinar:

1. A dilatação do fio; (0,0384 m)
2. O comprimento final do fio. (40,0384 m)

1. Uma barra de ferro tem comprimento 10 m a 0°C. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do ferro é igual a 12. 10-6 °C-1, calcule:

1. O comprimento final da barra a 20°C. (10,0024 m)
2. O comprimento final da barra a -30°C. (9,9964 m)

1. Uma barra de alumínio passando de 15°C a 100°C alonga-se 1, 224 mm. Calcule o comprimento inicial dessa barra, sendo o coeficiente dilatação linear 24. 10-6 °C-1.      (60 cm)

1. A que temperatura deve encontrar-se uma trena de aço para que seu comprimento seja 0,5 mm maior do que seu comprimento de 2 000 mm que ela possui a temperatura de 0°C? O coeficiente de dilatação linear do aço vale 1,0. 10-5 °C-1. (25[pic 11]

1. Uma barra de alumínio tem comprimento de 1 m a 77°F. Sabendo que o coeficiente linear do alumínio é de 22. 10-6 °C-1 calcule a dilatação linear da barra quando sua temperatura se eleva para 45°C. (0,044 cm)

1.  Uma barra de metal, de comprimento inicial x a 0°C, sofreu um aumento de 0,1% do comprimento inicial quando aquecida a 100°C. Qual o coeficiente de dilatação linear do metal? (1. 10-5 -1)[pic 12]

1. Uma barra de metal mede 1, 100 m a 0°C. Tal barra, posta num forno, e decorrido certo tempo, aumenta de comprimento e se torna igual a 1, 107 m. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do metal é 12. 10-6 °C-1 calcule a temperatura do forno. (530 )[pic 13][pic 14]

1. Uma ponte de aço apresenta comprimento de 1 km quando a 20°C. Está localizada em uma cidade cujo clima provoca uma variação de temperatura da ponte entre 10°C, na época mais fria, e 55°C, na época mais quente. Determine, em centímetros, a variação de comprimento da ponte, para esses extremos de temperatura. Dado coeficiente de dilatação linear do aço 11. 10-6 °C-1. (49,5 cm)

1. O aro da roda de uma locomotiva é feito de aço e tem diâmetro interno 58,45 cm. Ele deve ser montado na alma da roda, que é de ferro fundido, e tem diâmetro 58,55 cm. Esses dois diâmetros foram medidos à mesma temperatura 25°C. Os coeficientes de dilatação linear do ferro fundido e do aço, supostos constantes, são respectivamente  8. 10-6 °C-1 e 12. 10-6 °C-1. As duas peças são colocadas numa estufa e depois de aquecidas são montadas, formando o conjunto. Qual a menor temperatura das peças para que a montagem seja possível. (≃ 454,18 )[pic 15]

1. Têm-se duas barras metálicas homogêneas cujos coeficientes de dilatação linear valem 12. 10-6 °C-1 e 24. 10-6 °C-1. A barra de menor coeficiente de dilatação mede 2,00 m de comprimento a 20°C e a outra tem 1 cm a mais nessa mesma temperatura. Determine a temperatura na qual a diferença entre seus comprimentos será duplicada.                (≃ 432,5 )[pic 16]

1. Uma barra de comprimento x a 0°C é aquecida e tem seu comprimento em função do aumento de temperatura dado pelo gráfico:

[pic 17]

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