Dilatação Termica

. Dilatação Térmica de Corpos Sólidos.

Em física, dilatação térmica é o nome que se dá ao crescimento das dimensões de um corpo, ocasionado pelo aumento de sua temperatura.

Como facilitar a abertura da tampa de um vidro de azeitonas? A tampa de metal e o vidro sofrerão alterações quando aquecidas? Como esse fenômeno pode ser explicado fisicamente?

Com a energia adicional, os átomos se afastam mias uns dos outros, atingindo um novo ponto de equilíbrio com as forças elásticas interatômicas que mantém os átomos unidos em um sólido. Entretanto, como os átomos no metal se afastam mais uns dos outros que os átomos do vidro, a tampa se dilata mais do que o pote e, portanto, fica frouxa.

Para se ter uma ideia, um Concorde que possuía as seguintes dimensões: Comprimento: 61,65 m Envergadura: 25,6 m Altura: 12,2 m Lugares: 110 poltronas Apresentava um aumento no comprimento da aeronave em 12,5 cm.

12.1. Dilatação Linear

Os fios de telefone ou luz, expostos ao Sol, variam suas temperaturas, fazendo com que o fio se estenda de um comprimento inicial para um comprimento final, aumentando assim sua curvatura. Se a temperatura de uma barra metálica de comprimento L aumenta um valor ∆, se comprimento aumenta um valor:

∆ = ∆

Onde: é uma constante chamada de coeficiente de dilatação linear. (unidade ºC-1 ou K-1)

12.2. Dilatação Volumétrica A grande maioria dos corpos sólidos possui três dimensões: altura, comprimento e espessura. Quando aquecido, o sólido sofre expansão em cada uma delas, resultando em um aumento no volume total do corpo. Se a temperatura de um sólido cujo volume é V aumenta um valor ∆, o aumento de volume correspondente é:

∆ = ∆

Onde:é o coeficiente de dilatação volumétrica.

Os coeficientes de dilatação volumétrica e de dilatação linear de um solido estão relacionados através da equação: = 3

12.3. Juntas de dilatação A junta de dilatação é uma separação física entre duas partes de uma estrutura, para que estas possam se movimentar sem transmitir esforços entre si. Caso este espaçamento tenha presença de algum material rígido ou que tenha perdido suas propriedades de elasticidade, o mesmo produzirá tensões indesejáveis na estrutura, e assim impedir ou restringir o movimento decorrente da dilatação térmica previsto para a mesma, originando assim tensões superiores aquelas a serem absorvidas, logo poderá ocasionar fissuras nas lajes adjacente à junta, ocasionando a possibilidade de se propagar às vigas e pilares próximos. A largura da junta depende do deslocamento previsto, geralmente está entre 2 e 3 cm, podendo ter larguras maiores. Algumas de suas aplicações mais comuns são em; lajes, viadutos, pontes, calçadas, quadras poliesportivas.

12.4. Coeficientes de dilatação de alguns materiais utilizados na engenharia

13. Dilatação Térmica dos Líquidos.

Os líquidos, assim como os sólidos, sofrem dilatações ao serem aquecidos. Uma vez que não têm forma própria, fato este devido à gravidade,