O documento discute os conceitos de dilatação térmica linear, superficial e volumétrica. Explica que a dilatação de um material depende da variação de temperatura e do comprimento inicial, sendo diretamente proporcional a esses fatores. Apresenta a constante de proporcionalidade chamada coeficiente de dilatação e fornece exemplos de aplicações como a dilatação de plataformas de viadutos. Também aborda a dilatação dos líquidos e o comportamento anômalo da água entre 0°C e 4°C

1. Dilatação Térmica Conteúdo de física Prof. Sergio Antonio Colégio Professor Fernando Moreira caldas

2. Com aumento de temperatura; Aumenta a agitação térmica Maiores distâncias entre as moléculas.

3. Dilatação Linear

4. Empiricamente, pode-se provar que a dilatação Linear de um corpo depende: a) Da variação da Temperatura ( Δθ ) b) Do comprimento inicial ( lo )

5. Dilatação Linear ΔL Δl é diretamente proporcional ao comprimento inicial ( Lo) e à variação de temperatura (Δθ).α

6. Constante de proporcionalidade. α – coeficiente de dilatação linear do material (depende do material).

7. Unidades de α: Grau Celsius recíproco = ºC ־ ¹

8. Tabela de algumas substâncias.

9. Observação Para se obter o comprimento final L, basta-se acrescentar ao Lo, a dilatação ΔL. L = Lo + Δl L = Lo + α.Lo.Δθ L = Lo (1 + α.Δθ )

10. Gráfico da dilatação linear

11. Tangente do ângulo.

12. Algumas aplicações

13. Dilatação Superficial

14. Consideremos a dilatação linear em duas dimensões da superfície:

15. Dilatação linear a e dilatação linear b

16. Valores desprezíveis

17. Desenvolvendo a expressão anterior

18. Coeficiente de dilatação superficial

19. Vão para dilatação das plataformas de um viaduto.

20. Dilatação Volumétrica

22. V = a o .b o .c o Por meio de raciocínio semelhante ao que fizemos para dilatação superficial, teremos:

23. Relação entre α, β e γ β = 2α γ = 3α

24. Importante saber:

25. Perguntas??? Empírico? Homogêneo? Isótropo?

26. Lâminas bi-metálicas Feitas de duas tiras de metais diferentes; Mantém-se retilíneas nas temperaturas que foram coladas; No ferro elétrico funciona como termostato.

27. Dilatação de um sólido

29. Dilatação dos líquidos

30. Estuda-se somente a dilatação volumétrica. V = Vo + ΔV e ΔV = γ.Vo. Δθ

31. Dilatação aparente do líquido ΔV ap

32. ΔV ap – quantidade de líquido que transborda do recipiente (aparente) ΔV rec - dilatação do recipiente. ΔV - dilatação real do líquido ΔV = ΔV rec + ΔV ap

33. Coeficiente de dilatação ( γ ) γ = γ rec + γ ap

34. Valores médios de coeficientes de dilatação real de alguns líquidos.

35. Dilatação anômala da água

36. Ponte de hidrogênio No estado sólido, os átomos de oxigênio, unem-se aos átomos de hidrogênio, através da ligação ponte de hidrogênio. Entre as moléculas formam-se grandes vazios, aumentado o volume externo.

37. Rompimento da ponte. Quando a água é aquecida de 0 ºC a 4 ºC, as pontes de hidrogênio rompem-se. As moléculas passam a ocupar os vazios; provocando uma contração. Portanto neste intervalo de temperatura ocorre, uma diminuição de Volume.

38. Anomalia da água Os diagramas ilustram o comportamento do volume e da densidade em função da temperatura da água.

39. GELO – Isolante térmico

40. Esse conteúdo você encontrará no site abaixo: http://www.slideshare.net/prof.sergio