Quando um corpo é aquecido, suas moléculas se agitam mais e ocupam mais espaço, dilatando o corpo. Isso ocorre nos três tipos de dilatação: linear, superficial e volumétrica. A dilatação depende da variação de temperatura e do coeficiente de dilatação de cada material. A água é exceção, contraindo-se de 0°C a 4°C devido às ligações de hidrogênio entre suas moléculas.
2. Quando aquecemos um corpo qualquer , as moléculas que formam esse
corpo se agitam e passam a ocupar um espaço maior ; isso dilata o
corpo , faz ele ficar maior , aumentar de tamanho , se dilatar ;
Quando esse corpo se esfria , suas moléculas se agitam menos e ele
volta ao seu tamanho normal ;
A dilatação pode ser positiva ou negativa :quando o corpo é aquecido,
ele se dilata e sua dilatação é positiva; quando ele esfria , se contrai e
sua dilatação é negativa ;
Existem três tipos de dilatação pois os corpos possuem três dimensões :
largura , altura , comprimento
*Tipos de dilatação :
Linear: quando o comprimento do corpo aumenta por causa do aumento
de temperatura ;
Superficial : quando a superfície , área aumenta por causa do aumento
de temperatura ;
Volumétrica : quando o volume aumenta por causa do aumento de
temperatura(comprimento, largura e altura );
3. Se temos dois objetos , aquele com maior coeficiente de
dilatação é o que mais se expande :
EXEMPLO : Alumínio : 1,7 x 10 x ºC
2,4 X 10 X ºc
O alumínio se expande mais e se contrai mais porque seu
coeficiente de dilatação é maior ;
O cobre se expande menos e se contrai menos porque o
coeficiente de dilatação é menor ;
Quanto menor o volume , maior é a concentração e a
densidade ;
Os metais se expandem mais que o vidro ;
4. Fórmula da dilatação linear : ∆L= L x α x ∆T
L - comprimento inicial
L – comprimento final
T – temperatura inicial
T – temperatura final
α – coeficiente de dilatação linear
Fórmula da dilatação superficial :∆S = S x β x ∆T
L - comprimento inicial
L – comprimento final
T – temperatura inicial ATENÇÃO : β = 2α
T – temperatura final
α – coeficiente de dilatação linear
Fórmula da dilatação volumétrica :∆= S x Υ x ∆T
L - volume inicial
L – volume final
T – temperatura inicial ATENÇÃO : Υ = 3 α
T – temperatura final
ϒ– coeficiente de dilatação linear
5. Os líquidos estão sempre dentro de um recipiente a tem a
forma deste recipiente ; logo quando aquecemos um líquido ,
aquecemos o seu recipiente ;
Os líquidos geralmente dilatam mais que o sólido , têm um
coeficiente de dilatação maior ;
EXEMPLO : quando a água que está em um balde é aquecida ,
ela fica mais aquecida que o balde . Quando ela ferve ,
transborda e uma parte dessa água cai do balde ;
Assim a dilatação real do líquido será representada pela
soma do líquido que transbordou mais a dilatação do volume
do balde que cresceu ;o líquido que transborda não
representa a dilatação real ;
EXEMPLO :um recipiente com um canudinho dentro
mergulhado em um líquido : o líquido é derramado e o
recipiente aumenta de tamanho ;
6. Os gases sempre ocupam o volume total de um recipiente ;
para calcular a dilatação do gás é só calcular a dilatação do
recipiente onde ele está ;
7. A dilatação de um líquido colocado em um recipiente ocorre na
seguinte ordem :
Primeiro o recipiente esquenta e seu volume aumenta;
Depois o líquido esquenta e seu volume aumenta ;
Então o liquido transborda , pois seu volume aumenta mais do
que o do recipiente ;
A dilatação real da água é resultado da soma da água que está
dentro do recipiente + a água que transborda ;
O volume da água aumenta junto com o volume do recipiente;
8. A dilatação da água acontece de forma diferente de outros líquidos ;
A água diminui de volume de 0ºC até 4ºC , na passagem do estado
sólido para o líquido : ou seja quando aquecida a água sofre contração ,
diminui seu volume ; enquanto as outras substâncias aumentam seu
volume quando aquecidas;
A partir de 4º C , a água volta a se dilatar;
Por que a água se contrai de 0ºC até 4ºC ?
A molécula da água tem ligações de hidrogênio e quando congelamos a
água , as pontes de hidrogênio são quebradas e a molécula se torna
eletricamente carregada : as cargas de mesmo sinal se repelem , se
afastam e isso aumenta o volume ;
Assim o aumento de volume da água não acontece pela vibração das
moléculas ; elas se afastam , se separam e isso aumenta o volume ;
Entre 0º C e 4ºC a densidade da água aumenta porque o volume diminui
Em 4ºC , a densidade da água é a maior ;
9. É influenciada por três fatores :
*Comprimento inicial : quanto maior é o comprimento inicial
maior é a dilatação;
* Variação de Temperatura;
*Tipo de material ;
O coeficiente de dilatação linear é representado pela letra grega
alfa : α : é o valor que se refere ao tipo de material que está se
dilatando; cada material tem um valor diferente ;
Quanto maior é o coeficiente de dilatação α maior é a dilatação
do corpo ;
∆ T = variação de temperatura : a dilatação está ligada á
mudança de temperatura: quanto maior a variação de
temperatura maior será a dilatação ;
Quando a temperatura é negativa , o coeficiente de dilatação é
menor porque o corpo se contrai ;
O símbolo ∆ indica algum tipo de variação ;
10. Fórmula para calcular a dilatação linear :
∆ L = L° x α x ∆ T
∆ L = variação do comprimento
L ° = comprimento inicial
L = comprimento final
*Questão de prova : qual o comprimento final da barra ?
11. A unidade de medida é o m ²
Se eu tenho uma placa de ferro com um buraco no meio e
aqueço essa placa de ferro , o buraco que está no meio
cresce para fora ; o buraco aumenta porque quando
aquecemos a barra de ferro as moléculas se agitam mais e
por isso precisam de mais espaço ;
12. O coeficiente de dilatação : representa quanto cada material
dilata ;
Os coeficientes de dilatação de volume , linear e superficial se
relacionam :
* o coeficiente de dilatação superficial é o dobro do linear ;
∆ = 2 . Α
* o coeficiente de dilatação volumétrica é o triplo do linear ;
∆ = 3 .ϒ
ATENÇÃO : Se eu tenho na questão dilatação linear e preciso
calcular a volumétrica devo multiplicar por 3 ;