Dilatação térmica

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Dilatação térmica

  1. 1. DILATAÇÃO TÉRMICA Profa. Karinne Mendes Disciplina: Física Ano: 2º
  2. 2. Introdução  Ocorre devido à variação de temperatura;  Tem como consequência o aumento ou diminuição do comprimento, da área ou do volume;  Se ocorrer aumento de temperatura Dilatação;  Se ocorrer diminuição de temperatura Contração;
  3. 3. Dilatação Linear  Aplica-se apenas para os corpos em estado sólido;  Consiste na variação considerável de apenas uma dimensão (comprimento);  Exemplo: barras, cabos e fios.
  4. 4.  L = comprimento final  L0 = comprimento inicial  α = coeficiente de dilatação linear  ∆θ = variação de temperatura  ∆L = dilatação do comprimento (variação do comprimento)
  5. 5. Lâmina Bimetálica  São encontradas principalmente em dispositivos elétricos e eletrônicos;  Consistem em duas placas de materiais diferentes, e portanto, coeficientes de dilatação linear diferentes, soldadas;  Ao serem aquecidas, as placas aumentam seu comprimento de forma desigual, fazendo com que esta lâmina soldada entorte;  Quando é curvada a lâmina tem o objetivo de interromper a corrente elétrica, após um tempo em repouso a temperatura do condutor diminui, fazendo com que a lâmina volte ao seu formato inicial e reabilitando a passagem de eletricidade.
  6. 6. Representação Gráfica
  7. 7. (PUC-RJ) A imprensa tem noticiado as temperaturas anormalmente altas que vêm ocorrendo no atual verão, no hemisfério norte. Assinale a opção que indica a dilatação (em cm) que um trilho de 100 m sofreria devido a uma variação de temperatura igual a 20 °C, sabendo que o coeficiente linear de dilatação térmica do trilho vale α = 1,2.10-5 por grau Celsius. A) 3,6 B) 2,4 C) 1,2 D) 1,2.10-3 E) 2,4.10-3
  8. 8. Módulo II – Pág. 88 ; Quest. 31 (MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0°C uma haste metálica de 1,0 m, o seu comprimento aumenta de 2,0 . 10-2 mm. O aumento do comprimento, em mm, de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80 cm, quando a aquecemos de 20°C, é: A) 0,23 B) 0,32 C) 0,56 D) 0,65 E) 0,76
  9. 9. Módulo II – Pág. 88 ; Quest. 32 (UFU-MG) O gráfico a seguir representa o comprimento L, em função da temperatura θ, de dois fios metálicos finos A e B. Com base nessas informações, é correto afirmar que:
  10. 10. A) os coeficientes de dilatação lineares dos fios A e B são iguais. B) o coeficiente de dilatação linear do fio B é maior que o do fio A. C) o coeficiente de dilatação linear do fio A é maior que o do fio B. D) os comprimentos dos dois fios em š = 0 são diferentes.
  11. 11. Módulo II – Pág. 88 ; Quest. 34 (UFRN-RN-010) A figura 1, abaixo, mostra o esquema de um termostato que utiliza uma lâmina bimetálica composta por dois metais diferentes – ferro e cobre – soldados um sobre o outro. Quando uma corrente elétrica aquece a lâmina acima de uma determinada temperatura, os metais sofrem deformações, que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a corrente elétrica, conforme mostra a figura 2.
  12. 12. A partir dessas informações, é correto afirmar que a lâmina bimetálica encurva-se para cima devido ao fato de:
  13. 13. A) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser maior que o do ferro. B) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser menor que o do ferro. C) a condutividade térmica do cobre ser maior que a do ferro. D) a condutividade térmica do cobre ser menor que a do ferro.
  14. 14. Dilatação Superficial  Consiste na variação considerável de duas dimensões (área);  Exemplo: Placas, Chapas;
  15. 15. A0 = área inicial β = coeficiente de dilatação superficial ∆T = variação de temperatura ∆A = dilatação da área (variação da área)
  16. 16. Módulo II – Pág. 88 ; Quest. 33 (UNIC-MT) Uma chapa de alumínio tem um furo central de 100cm de raio, estando numa temperatura de 12oC. Sabendo-se que αal=22.10-6 oC-1, a nova área do furo, em m2, quando a chapa for aquecida até 122oC será: A) 2,425 B) 3,140 C) 4,155 D) 3,155 E) 5,425
  17. 17. Dilatação Volumétrica  Consiste na variação considerável de três dimensões (volume);  Exemplo: Líquidos, sólidos
  18. 18. Dilatação dos Sólidos
  19. 19.  V0 = volume inicial  ∆T = variação de temperatura  ϒ = coeficiente de dilatação volumétrica  ∆V = dilatação volumétrica (variação do volume)
  20. 20. Dilatação dos Líquidos
  21. 21. ΔVreal = ΔVap + ΔVrec γreal = γap + γrec Dilatação real do líquido: ΔVreal = γreal.Vo. ΔT Dilatação aparente do líquido: ΔVap = γap.Vo. ΔT Dilatação volumétrica do vaso: Δvrec = γrec.Vo. ΔT

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