Relatório Física IV Dilatação Térmica Dos Sólidos Uniube Uberaba Flávio Araújo Pousa Paiva

UNIVERSIDADE DE UBERABA

CHRISTIAN ARAUJO COSTA – 5109986

GABRIEL DA SILVA RODRIGUES – 5128458

JEFFERSON GONÇALVES CORREA – 5129876

THIAGO DE OLIVEIRA TANI – 51118479

VALTER ALVES DA SILVA JUNIOR - 5040300

FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III – PRÁTICA 3

UBERABA - MG

2016

CHRISTIAN ARAUJO COSTA – 5109986

GABRIEL DA SILVA RODRIGUES – 5128458

JEFFERSON GONÇALVES CORREA – 5129876

THIAGO DE OLIVEIRA TANI – 51118479

VALTER ALVES DA SILVA JUNIOR - 5040300

FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III – PRÁTICA 3

Trabalho apresentado à Universidade de Uberaba, como parte das exigências da disciplina de Fenômenos Físicos e Químicos 2.

Orientador: Prof.ª Flávio Araújo Pousa Paiva.

UBERABA - MG

2016

Resumo: Este relatório foi elaborado de acordo com a 3ª aula prática sobre Dilatação térmica dos sólidos, o mesmo teve como intuito realizar as medições de dilatação de um corpo quando este é submetido a uma variação de temperatura. Através do experimento, podemos comparar os resultados experimentais obtidos e relacionar com os resultados reais e assim termos um melhor entendimento sobre a dilatação que é praticamente imperceptível ao olho nu.

Palavras-chave: Dilatação, temperatura.

1. Introdução

A dilatação que a maioria dos materiais sofre por ação do calor é uma consequência do aumento de sua energia interna, que implica em uma maior amplitude das vibrações moleculares e, portanto, um maior distanciamento entre seus constituintes estruturais. No nosso estudo da termodinâmica podemos observar que quando o calor é transferido de um corpo para o outro, algumas transformações podem ocorrer, o chamamos de processo de dilatação térmica dos corpos. A dilatação térmica pode ser definida como o aumento do volume de um corpo que é ocasionado pelo aumento de sua temperatura, isso aumenta o grau de agitação de suas moléculas e consequentemente a distância entre as mesmas. A dilatação ocorre de forma mais significativa nos gases, de forma intermediária nos   líquidos e de forma menos explícita nos sólidos. No experimento, iremos abordamos a   dilatação num corpo sólido, mais precisamente numa haste linear de aço, alumínio e latão.

Este aumento dimensional é característico de cada material e expresso por um fator que depende da temperatura, denominado coeficiente de dilatação. Esse coeficiente pode referir-se ao volume (coeficiente de dilatação volumétrico), à superfície (coeficiente de dilatação superficial), ou a uma só dimensão (coeficiente de dilatação linear).

Os dilatômetros medem a dilatação ou contração de uma amostra diretamente (dilatômetros absolutos) ou com referência a outro material de expansão conhecida (dilatômetros diferenciais).

1. Objetivos

 Analisar a densidade de materiais e comparar se os valores condizem com os tabelados, encontrar a relação do valor da pressão manométrica em função da profundidade, verificar se o acréscimo de pressão na superfície de um fluido também é transmitido para todos os pontos do mesmo fluido e a ação da pressão atmosférica sobre os corpos.

1. Materiais e Procedimentos

• Dilatômetro linear
• Termômetro
• Becker
• Fogareiro
• Hastes de aço, alumínio e latão

1. Resultados

Tabela de Resultados

Barra	L0 (mm)	T0 (oC)	Tf (oC)	∆L (mm)
Alumínio	0,525m	28,4ºC	97ºC	0,85.10-3 m
Latão	0,523m	28,4ºC	97ºC	0,61.10-3 m
Aço	0,524m	28,4ºC	97ºC	0,45.10-3 m

Os cálculos abaixo foram baseados na seguinte fórmula:

α =ΔL / L0 ΔT

α = Coeficiente de dilatação

ΔL = Variação do comprimento da barra (mm).

L0 = Comprimento inicial da barra (mm).

ΔT = Variação de temperatura (oC)

E% (Erro Experimental) = (αTeórico - αExperimental) x 100 / αTeórico

Coeficiente de dilatação do Alumínio:

• α =ΔL / L0 ΔT

α = 168.10-2 / 980 . 68 -> 1,68 / 66640 -> 2,521.10-5 oC-1

• E% (Erro Experimental) = (αTeórico - αExperimental) x 100 / αTeórico

E% = (α2,22.10-5 - α2,521.10-5) x 100 / α2,22.10-5  -> -13,56%

Coeficiente de dilatação do Cobre:

α =ΔL / L0 ΔT

α = 125.10-2 / 970 . 68 -> 1,25 / 65960 -> 1,895.10-5 oC-1

• E% (Erro Experimental) = (αTeórico - αExperimental) x 100 / αTeórico

E% = (α1,62.10-5 - α1,895.10-5) x 100 / α1,62.10-5  -> -16,97%