Dilatação de líquidos
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DILATAÇÃO DE LÍQUIDOS
Como os líquidos não apresentam forma própria, só tem sentido em falar na dilatação volumétrica de líquidos
ΔTV.ΔV o ⋅= γ
A dilatação real do líquido corresponde à soma entre a variação de volume do recipiente e o volume de líquido que transborda
• ΔVL → dilatação real sofrida pelo líquido
• ΔVR → dilatação real sofrida pelo recipiente
• ΔVA → dilatação aparente (volume de líquido transbordado do recipiente)
ARL ΔVΔVΔV +=
ARL γγγ +=Para os coeficientes:
Em geral, para sólidos e líquidos, o volume aumenta quando elevamos a temperatura. No entanto, algumas substâncias apresentam o comportamento inverso, ou seja, o volume diminui com o aumento da temperatura. A água é uma dessas substâncias.
DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA
Quando a temperatura da água é aumentada, no intervalo entre 0 ºC e 4 ºC, o seu volume diminui. Acima de 4 ºC , a água se dilata normalmente.
C 0 ° C 4 ° C 100 °
No estado sólido , os átomos de oxigênio, que são muito eletronegativos, unem-se aos átomos de hidrogênio através da ligação denominada ponte de hidrogênio. Em conseqüência disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscópico).
As moléculas da água no estado cristalino (gelo) se organizam em estruturas hexagonais com grandes espaços vazios.
Uma dada massa de água, a 4ºC apresenta um volume mínimo. Lembrando que a densidade é dada pela relação entre a massa e seu volume (d = m/v), concluímos que a 4ºC a água apresenta densidade máxima. Isso explica o fato dos lagos chegarem 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.
Em países onde os invernos são rigorosos, muitas pessoas deixam suas torneiras gotejando para não permitir que a água contida no encanamento se congele, devido ao pequeno fluxo, e os canos arrebentem. Do mesmo modo, nas encostas rochosas desses países, com a chegada do inverno, as águas que se infiltraram nas rachaduras congelam-se e aumentam de volume, provocando um desmoronamento.