
Um corpo sólido sofre variações em
todas as suas dimensões quando submetido a alterações de
temperatura. Esse sólido, ao dilatar-se, altera suas
dimensões em todas as direções e ao mesmo tempo.
A dilatação linear se dá por ∆ L = L1 α
∆t
L2 = L1 ( 1 + α
∆t)
Se quisermos entender melhor esse fenômeno, bastará
lembrarmos que, ao alterarmos a temperatura de um corpo,
estaremos alterando o estado de vibração molecular. Se, por
exemplo, aumentarmos a temperatura de um corpo, a vibração
das moléculas que o compõem também aumentará. Aliado a
esse fenômeno, temos um afastamento entre as moléculas, o
que causará um aumento no tamanho do corpo.
A dilatação volumétrica se dá por ∆v = V1 δ∆t
V2 = V1 ( 1 + δ∆t)
e relação entre α β e δ: α/1 =
β/2 = δ/3
No dia-a-dia, a engenharia tenta corrigir algumas distorções
causadas pela dilatação térmica dos sólidos. O
descarrilamento de trens muitas vezes é causado pelo fato de
os trilhos estarem muito próximos. Para que se possa evitar
um desastre de grandes proporções, a engenharia fica
incumbida de efetuar cálculos capazes de deixar uma
distância de segurança entre os trilhos.
Entre dois postes de iluminação pública, os fios de
eletricidade ficam um pouco caídos. Nesse caso, percebe-se a
preocupação dos engenheiros em evitar o fenômeno contrário
ao da dilatação. Quando ocorre o esfriamento do clima,
podemos perceber uma contração do fio. Se estivessem
distendidos, poderiam ocorrer danos à rede elétrica.
Em casa ao tentar abrir um vidro que contém palmito, você
pode ter alguns inconvenientes. Frequentemente, surge uma
briga entre você e o vidro. Se analisarmos com calma,
lembraremos que a tampa desse vidro é de lata (metal) e,
consequentemente, absorve calor muito mais facilmente que o
vidro. Logicamente, a lata dilata-se mais rápido. Assim,
basta aquecer ligeiramente na tampa que ela se desprenderá
facilmente do bocal do vidro.
Na dilatação térmica dos líquidos podemos encontrar a
variação da unidade da graduação do frasco, dependendo do
coeficiente de dilatação cúbica do frasco; a dilatação
aparente, dependendo do coeficiente de dilatação aparente do
líquido do frasco correspondente ( dependendo do líquido e
do frasco); a dilatação real dependente do coeficiente de
dilatação real do líquido e o volume dado pelo produto da
leitura feita pela unidade da graduação; e por fim podemos
obter uma relação entre os coeficientes por :
δr = δf + δa
<==> δa = δr - δf
Muitas vezes, ao tentar trocar um pneu furado, a roda parece
estar grudada ao carro. Deixe-a esfriar um pouco. A
contração das moléculas que compõem a roda facilitarão
seu trabalho. Mas convém lembrar que não se deve forçar
esse resfriamento, pois pode-se causar um choque térmico, que
não é conveniente.
Lembrando que a transmissão de calor se dá: 1- Condução: a
energia é levada pelas partículas que constituem o meio (
não ocorre no vácuo), 2 – Convecção: movimento de massas
de fluído trocando de posição entre sí ( não ocorre no
vácuo) e 3 – Radiação: transmissão de calor por meio de
ondas eletromagnéticas ( infra vermelho).(ocorre no vácuo).
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