Relatório De física Experimental I

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Estudante: THAIANE VASCONCELOS FENELON DE BARROS

Grupo: EVANICE MEDEIROS DE PAIVA

THAIANE VASCONCELOS FENELON DE BARROS

DILATAÇÃO TÉRMICA

JUNHO/2011

OBJETIVO

Este experimento realizado em laboratório tem como objetivo determinar o coeficiente de dilatação linear de duas barras, e com isso determinar o tipo de material que é feito as barras utilizadas.

 

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

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 abaixo, em que ΔL representa precisamente a alteração de comprimento:

A partir disso temos:

ΔL=L0αΔT (1)

Para a determinação do coeficiente linear, temos:

α = 1/L0 ΔL/ΔT (2)

Substância  C

Chumbo 29

Alumínio 24

Latão 19

Cobre 17

Aço 11

Vidro (pirex) 3,2

Tabela1 – Mostra as substâncias e seus respectivos coeficientes lineares

 

MATERIAL UTILIZADO

Aparelho de expansão linear: Aparelho utilizado para medir a dilatação linear de um determinado sólido.

Uma fonte de tensão: Todo dispositivo eletroeletrônico necessita de energia elétrica para seu funcionamento, a fonte de tensão é o lugar onde tais dispositivos buscam essa energia que proporciona seu funcionamento.

Tubo: É um cilindro oco comprido geralmente fabricado em cerâmico, metal ou plástico. No da experiência foi utilizado o de metal.

Termômetro: É um aparelho usado para medir a temperatura ou as variações de temperatura.

Trena: É um instrumentos que serve para as mais diversas medições; Com resolução de 0,05cm.

Caldeira: É um recipiente metálico cuja função é, entre muitas, a produção de vapor através do aquecimento de água.

Aquecedor elétrico: Aparelho utilizado para aquecer os mais diversões aparelhos térmico.

Copo: Utilizado para aparar a água descartada no processo de aquecimento.

Mangueira: Produzido para a transferência de água, vapor, entre outros.

2 barras de metal

 

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Foi escolhida uma barra;

Em seguida mediu-se seu comprimento (L0), a temperatura ambiente (T0);

Verificou-se e registrou-se a precisão do micrômetro;

Depois do registro, montou-se a barra no tubo de metal e fixou-se no aparelho de expansão;

Colocou-se a água na caldeira até 2/3 da sua capacidade;

Usando duas mangueiras ligam-se as extremidades do tubo cilíndrico, uma à caldeira e a outra ao copo;

Ligou-se a fonte de tensão a uma tomada de 220V;

Fechou-se o circuito, movendo o micrômetro e o parafuso perto da lâmpada até a luz acender;

Registrou-se a leitura do micrômetro (L1);

O micrômetro foi afastado um pouco da barra;

Inseriu-se o termômetro através do tubo e registrou-se a temperatura;

Ligou-se o aquecedor elétrico para que a água da caldeira ferva;

Verificou-se