Dilatação térmica linear - relatório

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UNIVERSIDADE PAULISTA

ENGENHARIA BÁSICA

 TURMA EB3A30

Relatório: dilatação térmica linear e eletrização

Professor: Edwin

Alunos:

Julia Rodrigues da Silva    C62IGH-5

Julia Sara Cândido Bandeira C444FD-8

Thayná Lima Silva C514IC-0

Laís Soares Monteiro C616HI-9

Brasília – DF

2016

INTRODUÇÃO

No estudo da termodinâmica, a dilatação térmica e a eletrização são temas muito importantes. Na aula de laboratório foram feitas experiências com a finalidade de comprovar a teoria aprendida em sala.

Todos os corpos existentes na natureza, os sólidos, os líquidos ou os gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica.

Com a ajuda do equipamento de dilatação, Dilatômetro Wunderlich Linear de Precisão, foram feitas duas dilatações lineares afim de descobrir qual o metal utilizado.

Já no experimento de eletrização foi utilizado o Gerador de Van de Graaff e analisada a forma como as cargas elétricas se comportam.

MATERIAIS UTILIZADOS

Experimento de eletrização:

1. Gerador de Van de Graaff;
2. Torniquete eletrostático.

Experimento de dilatação térmica linear:

1. Dilatômetro Wunderlich Linear de Precisão;
2. Micrômetro;
3. Mangueira de silicone;
4. Balão volumétrico;
5. Lamparina;
6. Termômetro;
7. Duas hastes metálicas de materiais diferentes e desconhecidos;
8. Água.

ELETRIZAÇÃO

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

No laboratório, ligamos o gerador de Van de Graaff e observamos como as cargas se comportam. O gerador funciona da seguinte forma: um motor movimenta uma correia isolante que passa por duas polias, uma delas acionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se dentro da esfera metálica oca. Através de pontas metálicas a correia recebe carga elétrica de um gerador de alta tensão e a correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, onde elas são coletadas por pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera.[pic 2]

EXPERIMENTO

Colocamos na cúpula do gerador ligado um Torniquete eletrostático. Este, com a ajuda da eletricidade, ficou girando. A questão é: por que o torniquete gira? Tudo se deve ao poder da pontas.

Com o experimento, foi possível observar que as cargas da cúpula do gerador são atraídas para as pontas do torniquete, formando um ar eletrostático que atrai ou repele as cargas no ambiente, foi devido a este processo que o torniquete girou.  

DILATAÇÃO TÉRMICA LINEAR

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A dilatação térmica linear é a dilatação que se caracteriza pela variação no comprimento do corpo. Essa variação pode ser calculada a partir da seguinte equação matemática:

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Onde:

• α é o coeficiente de dilatação térmica linear, cuja unidade de medida é o °C-1, que depende da natureza do material que constitui o corpo;
• Lo é o comprimento inicial do corpo;
• ΔL e ΔT são, respectivamente, a variação do comprimento e da temperatura do corpo.

EXPERIMENTO

Para descobrimos qual o material de dois metais foi preciso calcular os seus coeficientes de dilatação linear, o que foi feito da seguinte da forma:

1. Foi medida a temperatura inicial do material com um termômetro, o que constava 22°C;
2. Aquecida a água;
3. Colocado o material no Dilatômetro Wunderlich Linear de Precisão;
4. Medido o comprimento inicial de cada material com o micrômetro presente no equipamento;
5. Observada a dilatação; e
6. Medido o comprimento e a temperatura final do material.

MATERIAL UM:

Após todo o procedimento destacado acima, fizemos os devidos cálculos com todas as anotações. No material um, tivemos os seguintes dados:

• Lo= 500mm                        L= 561,5mm
• To= 22°C                            T= 65°C
• Medida do cronômetro = 0,01mm

CÁLCULO DAS VARIAÇÕES:

ΔX= X – Xo, logo ΔL= L – Lo e ΔT= T – To

Para ΔL:

ΔL = 561,5 – 500                       ΔL= 61,5mm

Para ΔT:

ΔT: 65 – 22                                ΔT= 43°C

CÁLCULO DA CONSTANTE DE DILATAÇÃO LINEAR