DilataçãO TéRmica
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Dilatação Térmica
Conteúdo de física
Prof. Sergio Antonio
Colégio Professor Fernando Moreira caldas
Com aumento de temperatura;
Aumenta a agitação térmica
Maiores distâncias entre as moléculas.
Dilatação Linear
• Empiricamente, pode-se provar que a dilatação Linear de um corpo depende:
a) Da variação da Temperatura ( Δθ ) b) Do comprimento inicial ( lo )
Dilatação Linear ΔL
Δl é diretamente proporcional ao comprimento inicial ( Lo) e à variação de temperatura (Δθ).α
Constante de proporcionalidade.
• α – coeficiente de dilatação linear do material (depende do material).
Unidades de α:
Grau Celsius recíproco = ºC ¹־
Tabela de algumas substâncias.
Observação
Para se obter o comprimento final L, basta-se acrescentar ao Lo, a dilatação ΔL.
L = Lo + Δl L = Lo + α.Lo.Δθ
L = Lo (1 + α.Δθ )
Gráfico da dilatação linear
Tangente do ângulo.
Algumas aplicações
Dilatação Superficial
Consideremos adilatação linear
em duas dimensões da
superfície:
Dilatação linear a e dilatação linear b
Valores desprezíveis
Desenvolvendo a expressão anterior
Coeficiente de dilatação superficial
Vão para dilatação das plataformas de um viaduto.
Dilatação Volumétrica
V = ao.bo.co
Por meio de raciocínio semelhante ao que fizemos para dilatação superficial, teremos:
Relação entre α, β e γ
β = 2α γ = 3α
Importante saber:
Perguntas???
Empírico?
Homogêneo?
Isótropo?
Lâminas bi-metálicas
Feitas de duas tiras de metais diferentes;Mantém-se retilíneas nas temperaturas que foram coladas;No ferro elétrico funciona como termostato.
Dilatação de um sólido
Dilatação dos líquidos
Estuda-se somente a dilatação volumétrica.
V = Vo + ΔV e ΔV = γ.Vo. Δθ
Dilatação aparente do líquido
ΔVap
ΔVap – quantidade de líquido que transborda do recipiente (aparente) ΔVrec - dilatação do recipiente. ΔV - dilatação real do líquido
ΔV = ΔVrec + ΔVap
Coeficiente de dilatação ( γ )
γ = γrec + γap
Valores médios de coeficientes de dilatação real de alguns líquidos.
Dilatação anômala da água
Ponte de hidrogênio
• No estado sólido, os átomos de oxigênio, unem-se aos átomos de hidrogênio, através da ligação ponte de hidrogênio.
Entre as moléculasformam-se grandes vazios, aumentado ovolume externo.
Rompimento da ponte.
• Quando a água é aquecida de 0 ºC a 4 ºC, aspontes de hidrogênio rompem-se.
• As moléculas passam a ocupar os vazios;provocando uma contração.
• Portanto neste intervalode temperatura ocorre, umadiminuição de Volume.
Anomalia da água
Os diagramas ilustram o comportamento do volume e da densidade em função da temperatura da água.
GELO – Isolante térmico
Esse conteúdo você encontrará no site abaixo:
http://www.slideshare.net/prof.sergio