Dilatação Térmica dos Sólidos

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Eletricidade Básica – Laboratório   Experimento 4 – Dilatação Térmica dos Sólidos

São José do Rio Pardo – SP 2015

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Eletricidade Básica – Laboratório Experimento 4 – Dilatação Térmica dos Sólidos

Relatório apresentado à UNIP – Campus São José do Rio Pardo referente a disciplina de Eletricidade Básica – Laboratório, como parte dos requisitos para avaliação bimestral, no Curso de Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Cezar Carvalho de Arruda

São José do Rio Pardo – SP 2015

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RESUMO

Toda substância é composta por átomos, esses átomos possuem energia que os fazem oscilar. Essa oscilação tende a fazer com que os átomos se afastem um dos outros, quanto mais energia possui um átomo maior é a sua temperatura, e maior a sua oscilação, provocando assim uma variação da distancia entre os átomos adjacentes, essa variação é chamada de Dilatação Térmica. A dilatação térmica não depende das dimensões do corpo, mas sim da temperatura e da substância da qual o corpo é feito.

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LISTAS DE FIGURAS E TABELAS

Lista de Figuras

Figura 1 – Energia Potencial em relação à distância entre dois átomo adjacentes ... 6 Figura 2 – Variação de uma dimensão de um sólido          6

Figura 3 – Material utilizado no experimento        9

Lista de Tabelas

Tabela 1 – Valores iniciais        10

Tabela 2 – Valores para a dilação máxima        10

Tabela 3 – Valores finais        10

Tabela 4 – Coeficientes de Dilatação Linear        11

Tabela 5 – Coeficientes de Dilatação Linear médios        11

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LISTA DE SÍMBOLOS

EP        Energia Potencial

r        Distância entre átomos

L        Comprimento (Final)

L0        Comprimento Inicial

ΔL        Variação do Comprimento t        Tempo (Final)

t0        Tempo Inicial

Δt        Variação do Tempo

α        Coeficiente de Dilatação Linear

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        6

1. Metodologia        7
2. Objetivo        7

1. DESENVOLVIMENTO        8

1. Procedimento experimental        8

1. Material Utilizado        8
2. Descrição do Experimento        9
3. Coleta de Dados        10

1. Resultado        11

1. CONCLUSÃO        13
2. REFERÊNCIAS        14
3. ANEXOS        15

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1. INTRODUÇÃO

A Figura 1 mostra uma curva que expressa a energia potencial “EP” entre dois átomos adjacentes, de um sólido, em função da distancia “r”. Nota-se que para cada nível de energia há dois valores diferentes de “r”, isso se deve ao fato que o átomo está oscilando. Portanto a curva indica o valor mínimo e máximo para “r”. Se analisarmos cada nível de energia notamos que e o valor médio de “r” aumenta proporcionalmente com energia, devido a assimetria da curva. Esse valor médio é o responsável pela dilatação térmica.

Figura 1 – Energia Potencial em relação à distância entre dois átomo adjacentes

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Fonte: Experimento 4 – Dilatação Térmica dos Sólidos

Com variação da temperatura de um corpo, por consequência, varia  também o comprimento de cada umas de suas dimensões. Essas variações dependem da substância de que é feito o corpo em questão.

Figura 2 – Variação de uma dimensão de um sólido

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Fonte: Experimento 4 – Dilatação Térmica dos Sólidos

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Considerando uma das dimensões do corpo, com comprimento L0 à temperatura t0 e, com comprimento L à temperatura t, de modo que a variação de comprimento seja ΔL = L – L0 e, a variação de temperatura seja Δt = t – t0. A lei da dilatação linear diz que ΔL / Δt é proporcional a L0. Podemos assim definir o coeficiente de dilatação linear α que está associado à substância da seguinte forma:

Δ L

Δ t =α. L0

Reescrevendo a expressão acima obtemos:

L=L0 .(1+α. Δ t )

Equação 1

1. Metodologia

Para a verificação prática da dilatação térmica foi realizado um experimento em que três tubos cilíndricos de metais diferentes foram aquecidos em suportes apropriados onde, por meio de um relógio comparador centesimal, foi obtido a variação do comprimento de cada tubo cilíndrico.

1. Objetivo

O objetivo desta experiencia é obter os valores dos coeficientes de dilatação linear dos metais experimentados (cobre, latão e alumínio).

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1. DESENVOLVIMENTO

1. Procedimento Experimental

1. Material Utilizado

Os seguinte materiais foram utilizados no experimento:

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