Física não precisa ser difícil! Confira aqui um resumo completo sobre Dilatação dos Sólidos e se prepare para gabaritar sua prova!Uma maneira bem simples e direta de descrever o estudo da Dilatação é: parte da Física que estuda a variação no tamanho do corpo, sendo essa variação no tamanho causada por uma variação na temperatura do corpo. Show
Ou seja, o corpo terá sua temperatura modificada e, consequentemente, suas dimensões irão mudar. TemperaturaTemperatura é o grau de agitação das moléculas. Quanto mais agitadas, maior a temperatura. Moléculas mais agitadas no corpo quente e menos agitadas no corpo frio Dilatação de SólidosVimos que, conforme aumenta a temperatura, ocorre um aumento nas dimensões do corpo e que a temperatura é o grau de agitação das moléculas. Quanto maior é a agitação das moléculas, mais colisões existem entre elas, fazendo com que ocorra uma separação molecular maior. A Dilatação dos Sólidos pode ser de 3 tipos: Dilatação LinearQuando apenas uma de suas dimensões é analisada. Geralmente é aplicado na dilatação de barras e cabos. A variação no comprimento do sólido é dada pela expressão: Onde Δl é a variação do comprimento da barra, α é o coeficiente de dilatação linear do material e ΔT é a variação da temperatura. Variação em apenas uma dimensão é chamada de dilatação linear Podemos utilizar a equação da seguinte forma também: Dilatação superficialQuando duas de suas dimensões são analisadas. Geralmente é aplicado na dilatação de placas ou chapas. A variação na área do sólido é dada pela expressão: Onde ΔA é a variação na área da placa, β é o coeficiente de dilatação superficial do material e ΔT é a variação da temperatura. Variação em duas dimensões é chamada de dilatação superficial Podemos utilizar a equação da seguinte forma também: Dilatação volumétricaQuando as três dimensões são analisadas. É aplicado a qualquer sólido em que as três dimensões tem comprimento variáveis. A variação no volume do sólido é dada pela expressão: Onde Δ V é a variação no volume do sólido, γ é o coeficiente de dilatação volumétrico do material e ΔT é a variação da temperatura. Variação em três dimensões é chamada de dilatação volumétrica Podemos utilizar a equação da seguinte forma também: Coeficientes de DilataçãoA unidade padrão do SI para os coeficientes de dilatação é o grau Celsius recíproco (°C-1). Os três coeficientes de dilatação se relacionam da seguinte maneira:
Uma dica: grave sempre que o α é o coeficiente de dilatação linear (uma dimensão) e que, conforme é acrescentado uma dimensão, acrescenta-se 1α no coeficiente de dilatação. Lâminas BimetálicasSão lâminas de materiais diferentes que estão unidas e sofrerão a mesma variação de temperatura. Como a variação na temperatura das lâminas é a mesma e o material é diferente (diferentes coeficientes de dilatação) um dos materiais da lâmina ira se dilatar mais do que o outro, curvando a lâmina. O metal com maior coeficiente de dilatação tem maior variação na dimensão Como a variação na dimensão é diretamente proporcional ao coeficiente de dilatação, o material com maior coeficiente de dilatação terá a maior dilatação. Exercícios1. (UNESP-SP) A lâmina bimetálica da figura abaixo é feita de cobre (α= 1,4 x 10-5°C-1) e de alumínio (α = 2,4 x 10-5°C-1). Uma das partes não pode deslizar sobre a outra e o sistema está engastado numa parede. Se na temperatura ambiente (27 °C) ela é horizontal, a afirmativa correta sobre o comportamento da lâmina (α é o coeficiente de dilatação linear) é: a) Sempre se curva para baixo quando muda a
temperatura. 2. (FGV-SP) Um serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão de ferro, a armação esquematizada. A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forças sobre esses pontos. Se a temperatura da armação for aumentada, a barra transversal a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B. 3. (UFRJ-RJ) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio (αAl = 24 x 10-6C-1) e uma haste de aço (αaço = 12 x 10-6 C-1), e todas inicialmente à mesma temperatura. O sistema é, então,
submetido a um processo de aquecimento, de forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes. a) quadrado. Gabarito1. D 2. A 3. E Por que um corpo altera suas dimensões quando sua temperatura aumenta Assinale a resposta correta?Dessa forma, o aumento das dimensões do corpo se dá pelo aumento do espaço entre as moléculas que compõem o corpo. Diante disso, se o aumento de temperatura produz expansão térmica do corpo, uma redução de temperatura provocará diminuição de volume, isto é, provocará a contração do corpo.
Quando o calor provoca o aumento das dimensões de um corpo ocorre uma?Dilatação Térmica é a variação que ocorre nas dimensões de um corpo quando submetido a uma variação de temperatura. De uma maneira geral, os corpos, sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos, aumentam suas dimensões quando aumentam sua temperatura.
Quando um corpo tem um aumento de suas dimensões devido ao aumento da temperatura é porque ele sofreu?A dilatação térmica acontece quando um determinado corpo sofre um aumento na sua temperatura, resultando no aumento do seu volume. Isso acontece porque no momento em que a temperatura é aumentada, as moléculas presentes nesse corpo, se agitam e geram o aumento da distância entre elas.
Por que os corpos se dilatam com o aumento da temperatura?Se a temperatura de um corpo aumenta, conseqüentemente, aumenta a velocidade de seus átomos e moléculas, que passam, então, a se movimentar rapidamente, ocorrendo um aumento no afastamento médio entre os átomos, o que causa um aumento nas dimensões do corpo, ou seja, de seu volume, e isto é o que se chama dilatação.
|