EXPERIMENTO II – COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR

EXPERIMENTO II – COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR

Data da realização: 25 de agosto de 2014

Número do Grupo: Grupo 6

Participantes:

Juliana Barreto de Barros – 13/0011754

Kaio Ricardo da Silva – 14/0044043

Stefanie Katrin Fischer Henz – 13/0134082

Objetivos

Determinar experimentalmente e comparar o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio, latão e aço.

Introdução Teórica

Um sólido é formado por um conjunto de átomos ligados entre si por forças interatômicas. Quando os sólidos são submetidos a uma variação da temperatura, eles sofrem um aumento ou diminuição das suas dimensões. Muitas vezes essa variação é tão pequena que não é possível verificá-la a olho nu.

A dilatação linear é aquela em que a variação ocorre apenas em uma dimensão (o comprimento do material). Para diferentes corpos, ocorrerão diferentes variações no seu comprimento, determinadas pelo coeficiente de dilatação linear.

Esse coeficiente (α) é uma constante que depende do tipo de material e é calculado pela fórmula:

ΔL = α L0 ΔT

onde α é o coeficiente de dilatação linear, L0 é o comprimento inicial, ΔL é a variação do comprimento e ΔT a variação da temperatura.

Material Utilizado

01 Dilatômetro linear com tubo de latão;

01 Circulador de água com aquecedor e controle de temperatura;

01 Termômetro.

Procedimentos

Após verificar a presença de todo o material, foi feito os seguintes passos:

1. Anotação do tipo de tubo que se encontrava no dilatômetro da bancada;

1. Certificação de que o equipamento estava no lugar adequado para evitar derramamento de água e outros incidentes;

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3. Com o circulador ligado, foram colocadas pedras de gelo no reservatório até que a temperatura da água atingisse 3°C, que foi medida com a utilização de um termômetro. Em seguida, anotou-se o comprimento inicial do tubo;

4. Ao atingir 3°C, o aro do micrômetro foi girado para o ponteiro ler zero;

1. Aumentou-se a temperatura de 5 em 5 graus e, a cada variação, foi anotado o valor lido no micrômetro. Esse processo foi feito até a temperatura atingir 69ºC;

1. Foi feito um gráfico da variação fracional do comprimento do tubo em função da variação da temperatura para cada metal, sendo que o do alumínio e do aço foi feito utilizando os dados coletados pelo grupo responsável por cada um, respectivamente;

1. Foi feita a regressão linear dos gráficos para determinar o coeficiente de dilatação térmica linear de cada metal.

Dados Experimentais

• Latão

Comprimento inicial do tubo (L0)= 638 ± 0,005 mm Temperatura inicial (T0) = 3 ± 0,5 °C

Tabela 1: Dados do latão

Temperatura (°C)	Dilatação ΔL (mm)	ΔL/L0 (x10^-4)
3 ± 0,5	0 ± 0,005	0
8 ± 0,5	0,06 ± 0,005	(0,94 ± 0,08)
14,5 ± 0,5	0,11 ± 0,005	(1,72 ± 0,08)
19 ± 0,5	0,15 ± 0,005	(2,35 ± 0,08)
23 ± 0,5	0,21 ± 0,005	(3,29 ± 0,08)
29 ± 0,5	0,27± 0,005	(4,23 ± 0,08)
34 ± 0,5	0,32 ± 0,005	(5,02 ± 0,08)
39 ± 0,5	0,38 ± 0,005	(5,96 ± 0,08)
44 ± 0,5	0,42 ± 0,005	(6,58 ± 0,08)
49 ± 0,5	0,48 ± 0,005	(7,52 ± 0,08)
54 ± 0,5	0,54 ± 0,005	(8,46 ± 0,09)
59 ± 0,5	0,59 ± 0,005	(9,24 ± 0,09)
64 ± 0,5	0,64 ± 0,005	(10,03 ± 0,09)
69 ± 0,5	0,68 ± 0,005	(10,64 ± 0,09)

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• Alumínio

Comprimento inicial do tubo (L0) = 650 ± 0,005 mm Temperatura inicial (T0) = 2 ± 0,5 °C

Tabela 2: Dados do alumínio

Temperatura (°C)	Dilatação ΔL (mm)	ΔL/L0 (x10^-4)
2 ± 0,5	0 ± 0,005	0
7 ± 0,5	0,08 ± 0,005	(1,2 ± 0,08)
13 ± 0,5	0,012± 0,005	(1,8 ± 0,08)
17 ± 0,5	0,017 ± 0,005	(2,6 ± 0,08)
22 ± 0,5	0,022 ± 0,005	(3,3 ± 0,08)
27 ± 0,5	0,027 ± 0,005	(4,1 ± 0,08)
32 ± 0,5	0,032 ± 0,005	(4,5 ± 0,08)
37 ± 0,5	0,039 ± 0,005	(6,0 ± 0,08)
42 ± 0,5	0,045 ± 0,005	(6,9 ± 0,08)
47 ± 0,5	0,051 ± 0,005	(7,8 ± 0,08)
52 ± 0,5	0,059 ± 0,005	(9,1 ± 0,08)
57 ± 0,5	0,065 ± 0,005	(10,0 ± 0,08)
62 ± 0,5	0,073 ± 0,005	(11,0 ± 0,08)
67 ± 0,5	0,080 ± 0,005	(12,0 ± 0,08)

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