1) A dilatação térmica ocorre quando os corpos aquecem ou esfriam, fazendo com que suas moléculas agitem-se mais ou menos e alterando suas dimensões. 2) Existem três tipos principais de dilatação: linear, que ocorre em uma dimensão; superficial, em duas dimensões; e volumétrica, em três dimensões. 3) As fórmulas para calcular cada tipo de dilatação envolvem variáveis como o tamanho inicial, variação de temperatura e coeficientes de dilatação.

1. Dilatação térmica

2. Dilatação térmica dos sólidos No dia-a-dia podemos observar que entre os trilhos de ferro, nas quadras de futebol, em pontes e viadutos existem pequenas fendas de dilatação que possibilitam a expansão da estrutura sem que ocorram possíveis trincas e danos na estrutura. Esses acontecimentos são explicados através da dilatação térmica .

3. Dilatação térmica dos sólidos A temperatura mede o grau de agitação das moléculas, um grau de agitação maior indica uma temperatura maior. Assim, quando aquecemos um corpo conseqüentemente aumenta-se o grau de agitação das moléculas que o constitui. Esse acontecimento faz com que ocorra um aumento nas dimensões do corpo, fenômeno esse denominado de dilatação térmica . A diminuição de temperatura provoca, por conseqüência, a diminuição nas dimensões do corpo, chamada de contração térmica . Mas o que explica a dilatação térmica? Será somente o aumento da temperatura do corpo? Não, o que explica a dilatação térmica são as forças intermoleculares, essas fazem com que a distância entre as moléculas aumente ou diminua.

5. Tipos de dilatação térmica Entre elas temos: - Dilatação Linear - Dilatação Superficial - Dilatação Volumétrica

6. Dilatação Linear Estuda a dilatação em apenas uma dimensão (comprimento).

7. Dilatação Linear

8. Dilatação Linear Onde: ∆L : variação de comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear. L0 : comprimento inicial do corpo. α : coeficiente de dilatação térmica do material que constitui o corpo. ∆ө : variação de temperatura sofrida p elo corpo .

9. Dilatação Linear ∆ L = L - L0 = Comprimento final menos o comprimento inicial. ∆ ө = ө - ө 0 = temperatura final menos temperatura inicial. L f = ∆L + L0 = Variação mais o comprimento inicial.

10. 1. (VUNESP-SP) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é α = 11 . 10-6 °C-1 . Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C? a) 11 . 10-4 m b) 33 . 10-4 m c) 99 . 10-4 m d) 132 . 10-4 m e) 165 . 10-4 m

11. Dilatação Superficial Estuda a dilatação em duas dimensões (comprimento e largura).

12. DILATAÇÃO SUPERFICIAL É aquela em que predomina a variação em duas dimensões, ou seja, a área. Consideremos uma placa de área inicial A i , à temperatura inicial t i . Aumentando a temperatura da placa para t f , sua área passa para A f .

13. DILATAÇÃO SUPERFICIAL

14. DILATAÇÃO SUPERFICIAL ∆ A = A0 . β . ∆ө ∆ A = variação da área da superfície do corpo que sofreu a dilatação superficial. A0 = área inicial da superfície do corpo. β = coeficiente de dilatação superficial do material que constitui o corpo. É importante saber que o coeficiente de dilatação superficial de um material é igual ao dobro do coeficiente de dilatação linear do mesmo material, ou seja, β = 2α. ∆ ө = variação de temperatura sofrida pelo corpo.

15. DILATAÇÃO SUPERFICIAL A = ∆A + A0

16. Para o cálculo da área final.

17. Primeiro calculamos a variação da área e depois somamos com a área inicial.

18. Exemplo: (1) Uma lâmina de ferro tem dimensões 10m x 15m em temperatura normal. Ao ser aquecida 500ºC, qual será a área desta superfície? Dado

19. Dilatação Volumétrica

20. Dilatação Volumétrica