Física e Tecnologia

1. Física e Tecnologia Dilatações Térmicas Prof Wildson W de Aragão

2. A Lâmina Bimetálica Dispositivo constituído por duas tiras justapostas feitas de diferentes metais. Ao serem aquecidas, as tiras se dilatam provocando o encurvamento da lâmina para o lado cujo metal possui menor coeficiente de dilatação. Sua utilização é muito comum nos chamados pisca-piscas.

3. Coeficiente de dilatação • Representa a dilatação (variação de tamanho) sofrida por um corpo quando sua temperatura aumenta ou diminui de 1º C. Cada material possui seu coeficiente de dilatação. • Dilatação linear – Coeficiente de dilatação linear; • Dilatação superficial – Coeficiente de dilatação superficial; • Dilatação volumétrica – Coeficiente de dilatação volumétrica.

4. O termômetro de mercúrio • Muito utilizado para medir a temperatura do corpo, esses termômetros possuem em seu interior uma coluna de mercúrio que aumenta de tamanho ao ser aquecida. Quando em equilíbrio térmico com o corpo, a coluna marca exatamente a temperatura corporal do indivíduo.

5. A dilatação térmica no dia a dia • Em pontes e outras construções de grande porte, são deixados pequenos espaços entre cada placa de concreto, para que haja dilatação sem danificar as estruturas.

6. Em ferrovias, o aquecimento das barras de ferro pode ocasionar o aumento de comprimento das mesmas, gerando uma força tensora que pode danificar as barras. Por isso, são deixados espações entre as barras dos trilhos. • As barras dos trilhos sofrem variação de comprimento, ou seja, Dilatação Linear durante um aquecimento. • Como calcular essa dilatação?

7. Como calcular a variação de comprimento ΔL dos corpos? ΔL = Li . α . Δθ Li = comprimento inicial α = coeficiente de dilatação linear (ºC-1) Δθ = variação de temperatura.

8. Alguns coeficientes de dilatação linear

9. Vê-se que em dias quentes os cabos de eletricidade apresentam “barrigas” maiores que em dias frios. • Para evitar o rompimento de pontes metálicas, uma de suas extremidades é apoiada sobre cilindros, permitindo que se desloquem quando a temperatura se eleva. • Para placas retangulares, a dilatação ocorrem em suas duas dimensões, por isso é chamada de Dilatação Superficial (área). Como a área de uma superfície pode variar?

10. Variação da área das placas: Dilatação Superficial

11. Por que os tanques de combustível dos postos ficam submersos no solo? • Para reduzir a dilatação do combustível quando ele se aquece, os reservatórios são subterrâneos, não recebendo um calor significativo do ambiente externo. • Caso não se utilizasse esse procedimento, o líquido sofreria uma Dilatação Volumétrica.

12. Dilatação Volumétrica

13. Na Dilatação dos Líquidos, devemos considerar o volume que transborda. • ΔV = ΔVap + Δvrec • ΔVap = dilatação aparente (transborda; externa) • ΔVrec = dilatação no recipiente (interna)