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Revisão de Física

 
Dilatação térmica

 

Dilatação térmica


Um corpo sólido sofre variações em todas as suas dimensões quando submetido a alterações de temperatura. 

Esse sólido, ao dilatar-se, altera suas dimensões em todas as direções e ao mesmo tempo.

A dilatação linear se dá por ∆ L = L1 α ∆t

L2 = L1 ( 1 + α ∆t)


Se quisermos entender melhor esse fenômeno, bastará lembrarmos que, ao alterarmos a temperatura de um corpo, estaremos alterando o estado de vibração molecular. 

Se, por exemplo, aumentarmos a temperatura de um corpo, a vibração das moléculas que o compõem também aumentará. 
Aliado a esse fenômeno, temos um afastamento entre as moléculas, o que causará um aumento no tamanho do corpo.

A dilatação volumétrica se dá por ∆v = V1 δ∆t

V2 = V1 ( 1 + δ∆t) e relação entre α β e δ: α/1 = β/2 = δ/3


No dia-a-dia, a engenharia tenta corrigir algumas distorções causadas pela dilatação térmica dos sólidos. 

O descarrilamento de trens muitas vezes é causado pelo fato de os trilhos estarem muito próximos. 
Para que se possa evitar um desastre de grandes proporções, a engenharia fica incumbida de efetuar cálculos capazes de deixar uma distância de segurança entre os trilhos.

Entre dois postes de iluminação pública, os fios de eletricidade ficam um pouco caídos. 
Nesse caso, percebe-se a preocupação dos engenheiros em evitar o fenômeno contrário ao da dilatação. 

Quando ocorre o esfriamento do clima, podemos perceber uma contração do fio. Se estivessem distendidos, poderiam ocorrer danos à rede elétrica.

Em casa ao tentar abrir um vidro que contém palmito, você pode ter alguns inconvenientes. 

Freqüentemente, surge uma briga entre você e o vidro. 
Se analisarmos com calma, lembraremos que a tampa desse vidro é de lata (metal) e, conseqüentemente, absorve calor muito mais facilmente que o vidro. 

Logicamente, a lata dilata-se mais rápido. Assim, basta aquecer ligeiramente na tampa que ela se desprenderá facilmente do bocal do vidro.

Na dilatação térmica dos líquidos podemos encontrar a variação da unidade da graduação do frasco, dependendo do coeficiente de dilatação cúbica do frasco; a dilatação aparente, dependendo do coeficiente de dilatação aparente do líquido do frasco correspondente (dependendo do líquido e do frasco); a dilatação real dependente do coeficiente de dilatação real do líquido e o volume dado pelo produto da leitura feita pela unidade da graduação; e por fim podemos obter uma relação entre os coeficientes por:

 δr = δf + δa <==> δa = δr - δf

Muitas vezes, ao tentar trocar um pneu furado, a roda parece estar grudada ao carro. Deixe-a esfriar um pouco. 

A contração das moléculas que compõem a roda facilitarão seu trabalho. 
Mas convém lembrar que não se deve forçar esse resfriamento, pois pode-se causar um choque térmico, que não é conveniente.

Lembrando que a transmissão de calor se dá: 

1- Condução: a energia é levada pelas partículas que constituem o meio (não ocorre no vácuo), 
2 – Convecção: movimento de massas de fluído trocando de posição entre sí ( não ocorre no vácuo) e 
3 – Radiação: transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas ( infra vermelho).(ocorre no vácuo).

 

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