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Dilatação Volumétrica

Índice

O QUE É DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA

Dilatação volumétrica é a dilatação do volume de um material exposto a variação de temperatura, sendo que a dilatação é influenciada pelo coeficiente de dilatação.

Apesar do nome dilatação, o movimento do material pode ser de expansão ou retração, dependendo se a temperatura aumenta ou diminui.

Dessa forma, quando um corpo aumenta sua temperatura os átomos que compõem o material se agitam, fazendo com que a distância entre os átomos aumente.

O oposto acontece quando a temperatura de um material é reduzida, visto que os átomos se agrupam, ocasionando contração no volume do corpo.

COEFICIENTE DE DILATAÇÃO

Coeficiente de dilatação é uma medida da sensibilidade das moléculas às variações de temperatura. Além disso, pode variar conforme o material e temperatura.

O coeficiente de dilatação está presente na dilatação linear (α)superficial (β) e volumétrica (γ), obedecendo a seguinte relação:

Mesmo que seja desnecessária a memorização do coeficiente de dilatação de cada elemento, é interessante comparar a título de curiosidade.

Coeficiente de dilatação

EXEMPLOS

Exemplo 01: imagine uma esfera de ferro com volume de 20 centímetros cúbicos. Se deixarmos essa esfera perto de uma fonte de calor ela aumentará seu volume, pois os átomos de ferro reagem ao aumento da temperatura.

Exemplo 2: considere uma pirâmide quadrangular de concreto com volume de 40 centímetros cúbicos colocada no congelador. Sua temperatura será reduzida e, consequentemente, o volume da pirâmide será reduzido.

Nos dois exemplos, a reação dos átomos dos materiais reagiram à variação da temperatura, sendo que o volume expandiu quando o objeto foi exposto a elevação da temperatura e retraiu na redução da temperatura.

FÓRMULA DA DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA

A fórmula da dilatação volumétrica é diretamente proporcional ao volume inicial, coeficiente de dilatação volumétrico e variação da temperatura.

Fórmula da dilatação volumétrica

Desse modo, cada material possui seu próprio coeficiente de dilatação (α), que indica o quanto um determinado material é sensível às variações de temperatura.

Portanto, quanto maior o coeficiente de dilatação, volume inicial e a variação da temperatura, maior será a variação volumétrica.

Ademais, para que a fórmula da dilatação funcione é necessário que a escala da temperatura esteja em graus Celsius (°C). Portanto, se estiver em graus Fahrenheit (ºF) ou Kelvin (K) converta para graus Celsius (°C).

GRÁFICO DA DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA

A representação gráfica da dilatação volumétrica é uma reta, sendo que o eixo das ordenadas representa o volume e o eixo das abscissas representa a temperatura.

A partir de um gráfico é possível extrair muitas informações que permitirão resolver exercícios com maior facilidade.

VÍDEO AULA

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

MATERIAL COMPLEMENTAR