Dilatação

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Dilatação

  1. 1. Dilatação de sólidos e líquidos
  2. 2. Dilatação de sólidos e líquidos Quando a temperatura de uma substância aumenta, suas moléculas passam a agitar-se com velocidades maiores e, com isso, a manter-se mais afastadas uma das outras. O resultado disso é o que chamamos de dilatação térmica.
  3. 3. Dilatação em sólidos Dilatação linear L   L0 t onde L0 é o comprimento inicial e t a variação de temperatura. Coeficiente de dilatação linear L  L0 tQual a unidade do coeficiente de dilatação linear?
  4. 4. Dilatação em sólidos Dilatação superficial A A0 t0 t1 A   A0 tCoeficiente de dilatação linear   2
  5. 5. Dilatação em sólidos Dilatação volumétrica V0 aquecimento Vf V   V0 tCoeficiente de dilatação linear   3
  6. 6. Dilatação em líquidos Os líquidos obedecem às mesmas leis que estudamos para os sólidos Dilatação volumétricaDilatação aparente  Dilatação real
  7. 7. Coeficientes de dilatação
  8. 8. Dilatação irregular da água A densidade de uma substância varia com sua temperatura. O gelo bóia porque sua densidade é menor do que a da água líquida em temperatura ambiente. Essa é uma propriedade incomum, porque a maioria das substâncias puras é mais densa no estado sólido do que no líquido. m  V
  9. 9. Dilatação irregular da água No gelo comum, obtido sob pressão atmosférica, as moléculas de água formam estruturas hexagonais que deixam vãos entre elas. A ausência de moléculas nesses espaços causa uma diminuição da densidade do sólido em relação ao líquido.
  10. 10. Dilatação irregular da água Com o derretimento do gelo acima de 0 °C, o número de arranjos hexagonais diminui, e sua fragmentação faz com que a densidade da água aumente, atingindo seu valor máximo a 4 oC.
  11. 11. Dilatação irregular da água
  12. 12. Dilatação no cotidiano
  13. 13. Exercício1) Um frasco de vidro, cujo volume é exatamente 1000 cm3 a 0oC, estácompletamente cheio de mercúrio (Hg=0,18x10-3 oC-1) a esta temperatura.Quando o conjunto é aquecido até 100oC, entornam 15,0 cm3 demercúrio.a) Qual foi a dilatação real do mercúrio?b) Qual foi a dilatação do frasco?c) Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do vidro de que é feito o frasco?2)Uma chapa de cobre (Cu=17x10-6 oC-1), de forma retangular, tem 50 cmde comprimento e 30 de largura à temperatura de 20oC. Supondo que achapa foi aquecida até 120oC.a) A dilatação no comprimento da chapa.b) A dilatação da largura da chapac) Qual é o valor do coeficiente de dilatação superficial, ?d) Calcule o aumento na área da chapa usando o valor de  obtido no item anterior.
  14. 14. Capacidade Térmica Quem aumenta primeiro a temperatura em 1°C:1 litro de água ou 2 litros de água? E qual esfria primeiro ? Para elevar em 1°C a temperatura de 2 litros de água é necessária uma quantidade de calor maior que para elevar em 1°C a temperatura de 1litro do mesmo material. Corpos diferentes necessitam de diferentes quantidade de calor para elevar a sua temperatura em 1°C. Portanto, 1litro de água aquece primeiro e esfria primeiro também. Q → variação da quantidade de calor. C  → variação de temperatura.
  15. 15. Calor específicoAs diferentes sensações térmicas que temos de corpos em ummesmo ambiente, recebendo a mesma quantidade de calor,num mesmo intervalo de tempo, são explicadas pela naturezade cada material.Isso significa que, para que para elevar em 1°C a temperaturade 1g, cada material necessita de uma quantidade diferente decalor, definida como calor específico do material.O calor específico do material é a capacidade térmica porunidade de massa: C → Capacidade térmica. c m → Massa do corpo.
  16. 16. Calor específico O calor específico de qualquer substância écH2O  1cal/g C definido como a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de uma unidade de massa da substância em 1 grau Celsius. Temperatura aumenta 1 cal 1°C 1g H2O
  17. 17. Calor específico O calor específico de qualquer substância écH2O  1cal/g C definido como a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de uma unidade de massa da substância em 1 grau Celsius. Temperatura reduz 1°C 1 cal 1g H2O
  18. 18. Calor específico
  19. 19. Influência do Calor Específico da água no clima
  20. 20. Influência do Calor Específico da água no climaTanto a Europa quanto o Canadá recebem a mesma quantidade de luz solar por quilômetro quadrado. No entanto a correnteOceânica Atlântica, conhecida como Corrente do Golfo, leva água quente do mar do Caribe em direção ao nordeste, retendo boa parte de sua energia interna até alcançar o norte do oceano Atlântico, na costa da Europa.

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