Dilatação Térmica

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Todos os corpos existentes na natureza, sólidos, líquidos ou gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica.

O processo de contração e dilatação dos corpos ocorre em virtude do aumento ou diminuição do grau de agitação das moléculas que constituem os corpos. Ao aquecer um corpo, por exemplo, ocorrerá um aumento da distância entre suas moléculas em consequência da elevação do grau de agitação delas. Esse espaçamento maior entre elas manifesta-se por meio da expansão das dimensões do corpo, as quais podem ocorrer de três formas: linear, superficial e volumétrica. O contrário ocorre quando os corpos são resfriados. Ao acontecer isso, as distâncias entre as moléculas são diminuídas e, em consequência, há diminuição das dimensões do corpo.

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• Dilatação Linear: é a dilatação que se caracteriza pela variação do comprimento do corpo. Essa variação pode ser calculada a partir da seguinte equação matemática:

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ΔL = α.L0.ΔT

α: é o coeficiente de dilatação térmica linear, cuja unidade é o °C-1, que depende da natureza do material que constitui o corpo;

Lo: é o comprimento inicial do corpo;

ΔL e ΔT: são, respectivamente, a variação do comprimento e de temperatura do corpo.

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• Dilatação Superficial: é a dilatação que se caracteriza pela variação da área superficial do corpo. Essa variação na superfície do corpo pode ser calculada por meio da seguinte expressão:

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ΔS = β.S0.ΔT

β: é o coeficiente de dilatação térmica superficial, cuja unidade é a mesma do coeficiente de dilatação térmica linear e também depende da natureza do material que constitui o corpo;

β: 2α;

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So: é a área da superfície inicial do corpo;

ΔS e ΔT: são, respectivamente, a variação da área da superfície e a variação da temperatura do corpo.

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• Dilatação Volumétrica: é a dilatação que se caracteriza pela variação do volume do corpo. Essa variação pode ser calculada com a expressão:

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ΔV = γ.V0.ΔT

γ: é o coeficiente de dilatação térmica volumétrica, cuja unidade é a mesma do coeficiente de dilatação linear e superficial e também depende da natureza do material que constitui o corpo;

γ: 3α;

Vo: é o volume inicial do corpo;

ΔV e ΔT: são, respectivamente, a variação do volume e a variação da temperatura do corpo.

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Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm