DILATAÇÃO TÉRMICA

DILATAÇÃO
TÉRMICA
Adaptado do material do Prof. Regis do Planeta Educacional
Conceitos
Dilatação térmica
Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica,
aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem.
Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma
das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido
como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando
aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.
Conceitos
Ponte JK
em Brasília
No
final
de
Janeiro
houve "um desnível no
piso, na região da junta
de dilatação" da ponte.
Constatou-se
que
o
desnível chegou a uma
dilatação de 3 a 4 cm na
ponte JK.
Segundo o departamento de Engenharia Civil e
Ambiental da Universidade de Brasília é um
desnível pequeno, mas
que o ideal é de que se
aproxime de zero.
Conceitos
Aquecimento dos oceanos
Os modelos informáticos prevêem que o nível do mar
continuará a subir ao longo deste século. As incertezas
são enormes, porque os cientistas não dispõem de
dados
Ilha de
suficientes, de longo termo e repartidos em todo oTuvalu
planeta,
para testar convenientemente estes modelos. NoOceania
entanto,
Ilha de
as melhores previsões estimam uma subida do nível
do
mar de 11 a 77 centímetros no final do século 21. Vanuatu
Oceania
Quando o nível do mar subir 1 centímetro, 1 metro de
terras costeiras desapareceram no oceano.
DILATAÇÃO LINEAR
L  L0  L
L  L0  L0    
L  L0  1     
L  L0    
DILATAÇÃO SUPERFICIAL
S  S0  S
S  S0  S0    
S  S0  1     
S  S0    
DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
V  V0  V
V  V0  V0    
V  V0  1     
V  V0    
COEFICIENTES
α - Coeficiente de Dilatação Linear – 1 dimensão
β- Coeficiente de Dilatação Superficial – 2 dimensões
γ- Coeficiente de Dilatação Volumétrica – 3 dimensões
TABELA DE COEFICIENTES
DE DILATAÇÃO LINEAR
EXEMPLO 1
EXEMPLO 2
EXEMPLO 3
EXEMPLO 4
EXEMPLO 5
EXEMPLO 6
EXEMPLO 7
EXEMPLO 8
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
OS LÍQUIDOS
• Os líquidos não têm forma definida, eles
assumem a forma do recipiente que os
contêm. Assim, para os líquidos não
calculamos dilatação linear nem
dilatação superficial. Para eles
consideramos apenas a dilatação
volumétrica...
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
Iremos chama-la de dilatação
volumétrica especial .
• Iremos pegar um
recipiente a uma
temperatura inicial
qualquer e elevar
sua temperatura ...
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
Percebemos uma variação nas
dimensões do recipiente bem
como no volume do líquido .
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
Conclusão :
• 2. O volume de líquido que transborda
é a Dilatação Aparente.
• EX.: Tanques de gasolina
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
Como calcular a Dilatação Aparente ?
Vaparente = vlíquido - Vrecipiente
Vap = Vo ap 
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
De modo geral temos:
Vap = Vo ap 
Vaparente = vlíquido - Vrecipiente
Vli = Vo li 
Vo ap  = Vo li  - Vo re 
Vre = Vo re 
Coeficiente de dilatação aparente
ap = R - L
A ANOMALIA DA ÁGUA
A água apresenta um comportamento
excepcional, contraindo-se quando
aquecida de 0ºC a 4ºC .
ANOMALIA DA ÁGUA
A elevação da temperatura da água provoca
um aumento na agitação molecular que
tende a romper as pontes de hidrogênio ,
aproximando as moléculas .
EXEMPLO 1
O coeficiente de dilatação aparente de um líquido é:
a)Menor que o real;
b)Menor que o coeficiente de dilatação do recipiente;
c)Maior que o real;
d)Igual ao real;
e)Não tem relação com o real.
EXEMPLO 2
• (PUC-SP) Quando um frasco completamente cheio de
um líquido é aquecido, este transborda um pouco. O
volume de líquido transbordado mede a dilatação:
a)Absoluta do líquido;
b)Absoluta do frasco;
c)Aparente do frasco;
d)Aparente do líquido;
e)Do frasco mais a do líquido.
EXEMPLO 3
Um frasco cuja capacidade a 0ºC é de 2000 cm3, está
cheio até a boca com determinado líquido. O
conjunto foi aquecido de 0 a 100 ºC, transbordando
14 cm3. O coeficiente de dilatação aparente deste
líquido, em relação ao material do fraco, é igual a:
a) 7.10–6 ºC–1
b) 7.10–5 ºC–1
c) 7.10–4 ºC–1
d) 7.10–3 ºC–1
e) 7.10–2 ºC–1
EXEMPLO 4
Um recipiente de vidro cujo volume interno é de 1600
cm 3 está cheio de mercúrio a 20º C. Os coeficientes de
dilatação do vidro e do mercúrio são respectivamente:
vidro = 2,7.10–5 ºC–1 e Hg = 1,8.10–4 ºC–1
Se o conjunto for aquecido em 120 ºC, qual o volume
de mercúrio que transborda?