Física
Dilatação térmica
Borges e Nicolau
A dilatação térmica é o aumento da distância entre as partículas de um sistema causado pelo aumento da temperatura. Do ponto de vista macroscópico, esse fenômeno é percebido como aumento das dimensões do sistema.
Dilatação térmica dos sólidos
Dilatação linear
Verifica-se experimentalmente que ?L é proporcional a L0 e a ??:
em que ? é o coeficiente de dilatação linear.
Sendo ?L = L - L0, vem:
Dilatação superficial
Analogamente temos:
em que ? é o coeficiente de dilatação superficial.
Relação:
Dilatação volumétrica
Analogamente temos:
em que ? é o coeficiente de dilatação volumétrica.
Relação:
Exercícios básicos
Exercício 1:
Uma lâmina bimetálica é constituída por duas tiras justapostas feitas de metais diferentes. Um dos metais (vamos chamá-lo de A) possui coeficiente de dilatação maior do que o outro (que chamaremos de B). Na temperatura ambiente a lâmina está reta. Ao ser aquecida a lâmina sofre um encurvamento. Nestas condições, o metal A constitui o arco externo ou interno da lâmina?
Resolução: clique aqui
Exercício 2:
Por que nas ferrovias os trilhos são assentados com um espaço entre eles?
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Exercício 3:
Numa aula de dilatação térmica o professor colocou a seguinte questão: aquece-se uma placa metálica com um furo no meio. O que ocorre com a placa e o furo? Para que os alunos discutissem o professor apresentou três possibilidades:
a) a placa e o furo dilatam.
b) a placa dilata e o furo contrai.
c) a placa contrai e o furo dilata.
Qual você escolheria como correta?
Resolução: clique aqui
Exercício 4:
Uma barra metálica de comprimento 2,0.102 cm, quando aquecida de
25 ºC a 50 ºC sofre um aumento em seu comprimento de 1,0.10-2 cm. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a barra?
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Exercício 5:
O coeficiente de dilatação superficial do alumínio é igual a 44.10-6 ºC-1. Determine o coeficiente de dilatação volumétrica do alumínio.
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Exercício 6:
Um bloco metálico é aquecido de 20 ºC a 120 ºC e seu volume sofre um acréscimo de 3%. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui o bloco?
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Junta de dilatação de uma ponte: evita que variações das dimensões devidas a mudanças de temperaturas danifiquem a estrutura do concreto. 3ª aula Dilatação térmica dos sólidos Borges e Nicolau A dilatação térmica é o aumento da distância...
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Dilatação térmica Borges e Nicolau Exercício 1: Uma lâmina bimetálica é constituída por duas tiras justapostas feitas de metais diferentes. Um dos metais (vamos chamá-lo de A) possui coeficiente de dilatação maior do que o outro (que chamaremos...
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01. Uma lâmina bimetálica é constituída por duas tiras justapostas feitas de metais diferentes. Um dos metais (vamos chamá-lo de A) possui coeficiente de dilatação maior do que o outro (que chamamos de B). Na temperatura ambiente a lâmina está...
Física
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Dilatação térmica
Borges e Nicolau
A dilatação térmica é o aumento da distância entre as partículas de um sistema causado pelo aumento da temperatura. Do ponto de vista macroscópico, esse fenômeno é percebido como aumento das dimensões do sistema.
Dilatação térmica dos sólidos
Dilatação linear
Verifica-se experimentalmente que ?L é proporcional a L0 e a ??:
?L = ?.L0.??
em que ? é o coeficiente de dilatação linear.
Sendo ?L = L - L0, vem:
L = L0(1 + ?.??)
Dilatação superficial
Analogamente temos:
?A = ?.A0.?? e A = A0(1 + ?.??)
em que ? é o coeficiente de dilatação superficial.
Relação:
? = 2?
Dilatação volumétrica
Analogamente temos:
?V = ?.V0.?? e V = V0(1 + ?.??)
em que ? é o coeficiente de dilatação volumétrica.
Relação:
? = 3?
Exercícios básicos
Exercício 1:
Uma lâmina bimetálica é constituída por duas tiras justapostas feitas de metais diferentes. Um dos metais (vamos chamá-lo de A) possui coeficiente de dilatação maior do que o outro (que chamaremos de B). Na temperatura ambiente a lâmina está reta. Ao ser aquecida a lâmina sofre um encurvamento. Nestas condições, o metal A constitui o arco externo ou interno da lâmina?
Resolução: clique aqui
Exercício 2:
Por que nas ferrovias os trilhos são assentados com um espaço entre eles?
Resolução: clique aqui
Exercício 3:
Numa aula de dilatação térmica o professor colocou a seguinte questão: aquece-se uma placa metálica com um furo no meio. O que ocorre com a placa e o furo? Para que os alunos discutissem o professor apresentou três possibilidades:
a) a placa e o furo dilatam.
b) a placa dilata e o furo contrai.
c) a placa contrai e o furo dilata.
Qual você escolheria como correta?
Resolução: clique aqui
Exercício 4:
Uma barra metálica de comprimento 2,0.102 cm, quando aquecida de
25 ºC a 50 ºC sofre um aumento em seu comprimento de 1,0.10-2 cm. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a barra?
Resolução: clique aqui
O coeficiente de dilatação superficial do alumínio é igual a 44.10-6 ºC-1. Determine o coeficiente de dilatação volumétrica do alumínio.
Resolução: clique aqui
Exercício 6:
Um bloco metálico é aquecido de 20 ºC a 120 ºC e seu volume sofre um acréscimo de 3%. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui o bloco?
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Junta de dilatação de uma ponte: evita que variações das dimensões devidas a mudanças de temperaturas danifiquem a estrutura do concreto. 3ª aula Dilatação térmica dos sólidos Borges e Nicolau A dilatação térmica é o aumento da distância...
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Dilatação térmica Borges e Nicolau Exercício 1: Uma lâmina bimetálica é constituída por duas tiras justapostas feitas de metais diferentes. Um dos metais (vamos chamá-lo de A) possui coeficiente de dilatação maior do que o outro (que chamaremos...
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