Dilatação Linear

Procedimento

A maioria dos materiais se expande quando a temperatura aumenta desde que este aumento de temperatura não produza uma mudança de fase. Vejamos se podemos entender por que isto ocorre. Os átomos de um sólido cristalino se mantêm coesos num arranjo tridimensional, chamado rede cristalina, sob ação de forças Inter atômicas semelhantes às exercidas por molas. Os átomos vibram, em torno de suas posições de equilíbrio na rede, com uma amplitude que depende da temperatura. Quando a temperatura aumenta, a amplitude média de vibração dos átomos aumenta também, e isto leva a um aumento da separação média entre eles, produzindo a dilatação.

Suponha uma barra de comprimento “L”, cuja temperatura variou de uma quantidade “∆T”. Se a variação de temperatura “∆T” não é muito grande, a variação de comprimento (dilatação) ”∆L” é proporcional ao comprimento “L” e à variação de temperatura “∆T”. Matematicamente, isto pode ser expresso como:

∆L = α L0 ∆T (1)

Onde “α” é conhecido como o coeficiente linear de dilatação térmica.

O valor de “α” muda de material para material, refletindo o fato de que há materiais cuja dilatação é mais pronunciada.

A unidade de medida de “α” é o grau Celsius recíproco (°C-1).

O valor de “α”, para um dado material, só é constante dentro de uma faixa de temperatura, sendo esta a razão pela qual “∆T” não pode ser muito grande.

Material usado no experimento

1 Dilatômetro

1 gerador de vapor

2 termômetro

1 Placa de Petri

Descrição do procedimento prático

Nesta experiência, vamos medir o coeficiente linear de dilatação térmica “α” de um material: que a gente não sabe até então, fazendo os cálculos vamos descobrir qual material agente estar usando em nosso experimento. Note-se que dentro da faixa de temperatura em que o experimento será realizado o valor de “α” é constante.

Dados

L0 = 490 mm

T0 = 24ºC

∆L = 0,44 mm

T = 96ºC

∆T = 72ºC

Análise dos dados

RESULTADOS E DISCUSSÃO Tabela de Coeficientes de Dilatação Linear

Fonte:http://omnis.if.ufrj.br/~carlos/inic/luizfernando/apresentacaoLuizFernando.pdf