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Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia – DEGGE
TERMODINÂMICA APLICADA
Trabalho Prático nº 1: Dilatação linear de uma barra metálica
Objectivo:
Determinar o coeficiente de dilatação térmica de uma substância metálica através do estudo
da dilatação linear de uma barra constituída por essa substância.
Aquece-se a barra metálica utilizando uma corrente eléctrica gerada por uma fonte de tensão,
que percorre um enrolamento eléctrico montado na barra. Uma das extremidades da barra está
fixa (relativamente a uma base) estando a outra livre e encostada a um dilatómetro (também
ele fixo relativamente à base). A temperatura da barra é medida com um termómetro digital
ligado sensivelmente a meio da barra.
Realização Experimental
Material: Barra de metal e respectivo suporte, dilatómetro, termómetro digital, régua, fonte
de tensão e fios de ligação.
Procedimento:
a) Comece por medir o comprimento da barra, a temperatura ambiente, e acerte o zero do
dilatómetro. Tome nota do valor de cada divisão do dilatómetro.
b) Ligue a fonte de tensão para começar o aquecimento da barra. Vá registando a temperatura
da barra (em intervalos de aproximadamente 5ºC) e a correspondente dilatação lida no
dilatómetro.
c) Quando a temperatura da barra não aumentar mais, desligue a fonte de tensão e repita as
medições agora durante o arrefecimento da barra.
Análise dos resultados
1. Faça o gráfico da variação do comprimento da barra (ΔL) com a variação da temperatura
(ΔT), utilizando unidades S.I.
2. Determine o coeficiente de dilatação linear do metal que constitui a barra sabendo que
ΔL=α.L0.ΔT, em que L0 é o comprimento inicial da barra e α é o coeficiente de dilatação
linear;
3. Compare o valor obtido com os valores tabelados e diga que material constitui a barra
metálica.
Coeficiente de dilatação linear
Material
α (ºC-1)
Alumínio
24x10-6
Latão; Bronze
19x10-6
Cobre
17x10-6
Vidro (normal)
9x10-6
Vidro (pyrex)
3.2x10-6
Chumbo
29x10-6
Aço
11x10-6
Cimento
12x10-6