1. DILATAÇÃO LINEAR
A figura mostra uma barra metálica, em duas temperaturas diferentes:
Verifica-se, experimentalmente, que:
A constante de proporcionalidade que transforma essa relação em uma igualdade, é o coeficiente de dilatação linear ( a) do material com o qual a peça foi construída. Desse modo temos:
DL
= L0 . a
. DT
2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL
Verifica-se, também experimentalmente, que o acréscimo DSna área de uma superfície que apresenta variações de temperatura DT é diretamente proporcional à sua área inicial So e à correspondente variação de temperatura .
A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação superficial ( b ),tal que, b = 2 . a
teremos:
DS = So . b . DT
3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o coeficiente de dilatação volumétrica ( g ), tal que, g=3 .a
teremos:
DV = Vo . g. DT
4. DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA
A maioria dos líquidos se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem com a redução da temperatura, mas a ÁGUA constitui uma anomalia do comportamento geral entre 0ºC e 4ºC, vejamos:
A partir de 0ºC a medida que a temperatura se eleva, a água se contrai, porém essa contração cessa quando a temperatura é de 4ºC; a partir dessa temperatura ela começa a se dilatar.
Sendo assim, a água atinge um volume mínimo a 4ºC e nesta temperatura a sua densidade é máxima.
DILATAÇÃO
TÉRMICA: APLICAÇÕES ESPECIAIS
1. DILATAÇÃO DE CORPOS "OCOS"
"Corpos ocos se dilatam como se não fossem ocos."
Exemplos:
a) Um anel de aço, ao se dilatar, comporta-se como um disco de aço.
b) Um furo em uma chapa de ferro se dilata, quando aquecido, como se fosse feito de ferro.
c) Um cubo oco de cobre se dilata, quando aquecido, como se fosse sólido.
2. DILATAÇÃO APARENTE DOS LÍQUIDOS
"Na maioria das vezes os líquidos se dilatam muito mais do que os recipientes que os contém."
Como conseqüência, se em uma certa temperatura o recipiente estiver completamente cheio, ao aquecermos o conjunto haverá um derramamento de parte do líquido contido no recipiente. Ao volume de líquido derramado damos o nome de DILATAÇÃO APARENTE DO LÍQUIDO .
EXERCÍCIOS
(B) 1,7m
(C) 17m
(D) 17x10-3 mm
(E) 17x10-6 mm
2. Uma telha de alumínio tem dimensões lineares de 20 cm x 500 cm e seu coeficiente de dilatação linear é igual a 2,2x10-5 ºC-1 . A telha, ao ser exposta ao sol durante o dia, experimenta uma variação de temperatura de 20 ºC . A dilatação superficial máxima da chapa, em cm2 , durante esse dia, será
(A) 1,1
(B) 2,2
(C) 4,4
(D) 6,6
(E) 8,8
3. Duas barras metálicas A e B de substâncias diferentes sofrem uma mesma variação de temperatura. A maior variação no comprimento é para a barra de maior:
(A) coeficiente de dilatação linear.
(B) comprimento.
(C) produto entre o comprimento e o coeficiente de dilatação
linear.
(D) quociente entre o comprimento e coeficiente de dilatação
linear.
(E) produto entre o comprimento e a temperatura.
4.Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior (A) é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior (B). À temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150 ºC, a lâmina:
(A) continuará horizontal.
(B) curvará para baixo.
(C) curvará para cima.
(D) curvará para a direita.
(E) curvará para a esquerda
5. A água apresenta um comportamento diferenciado
dos demais líquidos no que se refere a sua dilatação
em função da variação da temperatura. O que
se verifica no aquecimento de certa massa de água de 0 ºC a
4 ºC?
(A) o volume aumenta e a densidade diminui.
(B) o volume permanece constante e a densidade aumenta.
(C) o volume e a densidade aumentam.
(D) o volume e a densidade diminuem.
(E) o volume diminui e a densidade aumenta.
6.Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco.
O volume transbordado mede:
(A) a dilatação absoluta do líquido.
(B) a dilatação absoluta do frasco.
(C) a dilatação aparente do líquido.
(D) a dilatação do frasco mais a da água.
(E) a dilatação relativa do frasco.
7. A uma dada temperatura, um pino ajusta-se exatamente em um orifício de uma chapa metálica; se somente a chapa for aquecida, verifica-se que:
(A) o pino não mais passará pelo orifício.
(B) o pino passará facilmente pelo orifício.
(C) o pino passará sem folga pelo orifício.
(D) tanto "A" como "C" poderão ocorrer.
(E) nada do que foi dito ocorre.
8. Uma placa metálica tem um orifício circular de 50,0 mm de diâmetro a 15ºC. A que temperatura deve ser aquecida a placa para que se possa ajustar no orifício, um cilindro de 50,3 mm de diâmetro? O coeficiente de dilatação linear do metal é 1,2x10-5 K-1 .
(A) 520 K
(B) 300 K
(C) 200 ºC
(D) 300 ºC
(E) 515 ºC
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