Dilatação Térmica

Dilatação
Térmica
1. DILATAÇÃO LINEAR
• Predomina a dilatação de apenas uma das
suas dimensões sobre as demais( DL ).
• Exemplos: trilho da linha férrea, fio de alta
tensão, viga de prédio, etc.
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
do material com o qual a peça foi construída.
Desse modo temos:
Problema de Aplicação
1. O comprimento de um fio de alumínio é de
40m a 20ºC. Sabendo-se que o fio é aquecido
até 60ºC e que o coeficiente de dilatação
térmica linear do alumínio é de 24.10-6 ºC-1,
determinar:
a)A dilatação do fio;
b)O comprimento final do fio.
2-DILATAÇÃO SUPERFICIAL
• A dilatação superficial corresponde à
variação da área de uma placa
quando submetida a uma variação de
temperatura.
• Exemplos: piso de uma calçada, placa
metálica, etc.
2. DILATAÇÃO SUPERFICIAL
Verifica-se, também experimentalmente, que o acréscimo
na
área de uma superfície que apresenta variações de temperatura
é diretamente proporcional à sua área inicial So e à
correspondente variação de temperatura
.
A constante de proporcionalidade é o coeficiente de dilatação
superficial
,
tal que
teremos:
,
Problema de Aplicação
2. Uma placa retangular de alumínio tem 10 cm de lagura e
40 cm de comprimento, à temperatura de 20ºC. Essa placa
é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC.
Sabendo-se que βAl = 46.10-6 ºC-1, calcular:
a) A dilatação superficial da placa;
b) A área da placa nesse ambiente.
3. DILATAÇÃO
VOLUMÉTRICA
• Neste tipo de dilatação, vamos
considerar a variação de volume, isto
é, a dilatação nas três dimensões do
sólido
(comprimento,
largura
e
altura).
• Exemplos: caixa de água
prédio, caixa de sapato,
cilíndricos, etc.
de um
objetos
3. DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
Utilizando-se o mesmo raciocínio anterior e introduzindo-se o
coeficiente de dilatação volumétrica , tal que:
Relação entre o coeficiente de dilatação linear e o
coeficiente de dilatação volumética.
  3
teremos:
Problema de Aplicação
3. Um paralelepípedo a 10ºC possui dimensões
x 20cm x 30cm, sendo constituído de um
coeficiente de dilatação térmica linear é
Determinar o acréscimo de volume
temperatura aumenta para 110ºC.
iguais a 10cm
material cujo
8,0.10-6 ºC-1.
quando sua