Trabalho teórico de dilatação linear

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Universidade Estácio de Sá - Campus Santa Cruz

                                              Dilatação Linear

Nomes:                                                                                Matrícula:

Carlos Renato Lima                                                            201407029215

Cassio Garcia Nobre                                                           201201460956

Isabela Souza da Silva                                                        201308058187

Jefferson Ferreira Gomes                                                    201403466531

Jessica Adriano Silva                                                          201403080551

Jhemerson Elias Ramos Santos                                           201408069563

Oziel Barbosa da Silva                                                        201401041566

Renison Henrique Rocha da silva                                       201401034535

Turma: 3001

Professor: Hugo Roque

                                                     

                                                         

                                                                Data 04/04/2017

                                                                 OBJETIVO

        Comparar valores teóricos e experimentais do coeficiente de dilatação linear do material utilizado.

                                                                         INTRODUÇÃO

Todos os corpos existentes na natureza, sólidos, líquidos ou gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica. O processo de contração e dilatação dos corpos ocorre em virtude do aumento ou diminuição do grau de agitação das moléculas que constituem os corpos.

Ao aquecer um corpo, por exemplo, ocorrerá um aumento na distância entre suas moléculas em consequência da elevação do grau de agitação das mesmas. Esse espaçamento maior entre elas se manifesta através da expansão das dimensões do corpo, as quais podem ocorrer de três formas: linear, superficial e volumétrica. O contrário ocorre quando os corpos são resfriados. Ao acontecer isso as distâncias entre as moléculas são diminuídas e em consequência disso há diminuição nas dimensões do corpo. 

Existem alguns materiais que em condições especiais fazem o contrário, ou seja, quando esquentam contraem e quando esfriam dilatam. É o caso da água quando está na pressão atmosférica e entre 0ºC e 4ºC. Mas estes casos são exceções.

                                                              TEORIA

Cada substância reage de uma forma à mudança de temperatura, alguns dilatam mais, outros menos. Dizemos então que cada material tem um coeficiente de dilatação, a qual pode ser classificada em três tipos: Linear, Superficial ou Volumétrica.

   

Material	Coeficiente de dilatação linear
Aço	1,1 x10-5
Alumínio	2,3 x10-5
Chumbo	2,9 x10-5
Cobre	1,7 x10-5
Latão	1,9 x10-5
Magnésio	2,6 x10-5
Mercúrio	6,1 x10-5

                                       

• Dilatação Linear - É aquela em que predomina a variação em uma única dimensão, ou seja, o comprimento. Quando estamos estudando a dilatação de um fio, teremos a ocorrência predominante de um aumento no comprimento desse fio. Essa é a característica da dilatação linear que se dá através da seguinte equação:

                               

                                                  ∆ℓ = ℓ0 * α * ∆T

• Dilatação Superficial - É aquela em que predomina a variação em duas dimensões, ou seja, a variação da área, comprimento e largura. Quando estamos estudando a dilatação de uma placa de aço, teremos a ocorrência predominante de um aumento no comprimento e na largura dessa placa. Essa é a característica da dilatação superficial que se observa através da seguinte equação:

∆A = A0 * β * ∆T

β = 2α

• Dilatação Volumétrica - É aquela em que predomina a variação em três dimensões, ou seja, a variação do volume, comprimento, largura e profundidade. Geralmente utilizado para calcular dilatação de gases. Mas também pode ser usada para calcular a dilatação de uma esfera. E é calculada através da seguinte equação:

 

∆V = V0 * λ * ∆T

λ  = 3α

                 

                                                   MATERIAL UTILIZADO

• Dilatrômetro Linear;

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• Gerador de Vapor;

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• Termômetro;

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                                                          PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

        

• Posicionado o relógio comparador e ajustado à posição do zero;
• Verificado o termômetro e posicionado de maneira adequada;
• Verificado a temperatura inicial;
• Ligado o equipamento para dissipar o calor;
• Observado a evolução gradativa da temperatura;
• Observado a dilatação linear através do relógio comparador e anotado os valores;

• DADOS

Ti –  25ºC                                

Tf – 100ºC

∆ℓ – 0,43mm                        

• CALCULOS

∆T = Tf - Ti                   

∆T = 100 – 25

∆T = 75ºC

∆ℓ = Lo * α * ∆T

 =   =  = 1,1x10⁵ [pic 5][pic 6][pic 7]