Coeficiente De Dilatação Linear De Uma Substancia

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE PALMAS

ENGENHARIA AMBIENTAL

PALMAS-TO/ 2010

SUMÁRIO

1-OBJETIVOS...................................................................................................04

2- INTRODUÇÃO..............................................................................................04

3- MATERIAIS UTILIZADOS.............................................................................06

4- MÉTODOS UTILIZADOS..............................................................................07

5- RESULTADOS E DISCUSSÕES..................................................................07

6- CONCLUSÃO................................................................................................09

7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................10

LISTA DE FIGURAS

Figura1: Dilatação linear (fórmula)............................................................................05

Figura 2: Figura ilustrativa do experimento.................................................................. 06

Figura 3: Valores do coeficiente de dilatação linear.....................................................08

Figura 4: Medidas realizadas durante o experimento..................................................08

Figura 5: Coeficiente Linear no Scidavis ...................................................................09

1- OBJETIVOS

Determinar o coeficiente de dilatação linear de uma barra metálica (α);

Reconhecer o material através do coeficiente de dilatação linear obtido.

2- INTRODUÇÃO

Quando se aquece um corpo, aumenta-se sua energia térmica, aumentando o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando um corpo é aquecido, mas também quando é resfriado.

A dilatação térmica pode, então, ocorrer quando há um aumento no volume de um corpo que sofre variação na sua temperatura ou, quando há uma diminuição no volume de um corpo também ocorrida por ter sido submetido a uma variação de temperatura.

Porém, nem sempre o volume de um corpo aumenta quando sua temperatura aumenta. A água, por exemplo, à pressão atmosférica, diminui seu volume quando passa de 0 °C para 4 °C. Esse comportamento da água explica porque (nas regiões de clima muito frio) os lagos chegam a ter suas superfícies congeladas, enquanto no fundo a água permanece líquida a 4ºC. Como a 4ºC água tem densidade máxima, ela permanece no fundo não havendo possibilidade de se estabelecer o equilíbrio térmico por diferença de densidade. Mas este é um caso raro, pois normalmente o que acontece é:

Aumentando a temperatura de um corpo, este corpo sofre dilatação térmica e seu volume aumenta. Diz-se que ocorreu uma expansão térmica.

Diminuindo a temperatura de um corpo seu volume também diminui. Diz-se que ocorreu uma contração térmica.

Os estudos teóricos partem do conceito de coeficiente de dilatação, definido como o aumento ou diminuição de volume, área ou comprimento experimentado pela unidade de volume (área ou comprimento) quando a temperatura varia de 1ºC. De modo geral, os sólidos se dilatam menos do que os líquidos e estes menos do que os gases.

A dilatação térmica não ocorre somente nos corpos sólidos, mas nos líquidos e gasosos também. Nos corpos sólidos a dilatação ocorre em todas as direções, mas, esta dilatação pode ser predominante em apenas uma direção ou em duas. Sendo assim a dilatação térmica dos sólidos pode ser divida em:

Dilatação linear

A dilatação térmica linear, ou simplesmente dilatação linear, ocorre em corpos em que o comprimento é a dimensão mais importante, como por exemplo, em cabos e vigas metálicas. Por esse motivo, quando sujeitos a variações de temperatura, corpos com esse formato sofrerão, principalmente, variações no comprimento. Essas variações estão diretamente relacionadas a três fatores:

O comprimento inicial do objeto (representada por L0);

O material de que ele é feito (representado por α);

A variação de temperatura sofrida por ele (representada por ΔT).

A partir desses três fatores, pode-se chegar a uma equação matemática que mostra como determinar a alteração de comprimento sofrida por um corpo devido a variações de temperatura, como se vê na figura a seguir, em que ΔL representa precisamente a alteração de comprimento:

Figura1: Dilatação linear (fórmula)

3- MATERIAIS UTILIZADOS

Aquecedor elétrico

Micrômetro