A3 - Física Dinâmica e Termodinâmica - Dilatômetro

Prévia do material em texto

LABORATÓRIO DE FÍSICA 
DILATÔMETRO 
1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
PARTE I - DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR 
 
1. Anote na Tabela 1 os valores obtidos durante a primeira parte do 
experimento. Utilize a equação 1 para calcular o coeficiente de 
dilatação linear α de cada material, lembrando que o comprimento 
inicial dos corpos de prova é L0 = 500 mm. 
Materia
l 
T0 (°C) ∆L (mm) T (°C) ∆T (°C) α (°C-1) 
Cobre 25,6 0,61 100,4 74,8 1,6 x 10-5 
Latão 25,6 0,70 100,4 74,8 1,9 x 10-5 
Aço 25,6 0,40 100,4 74,8 1,1 x 10-5 
 Tabela 1 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes materiais 
 Cobre Latão Aço 
 ∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇 ∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇 ∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇 
 0,61 = 𝛼. 500. 74,8 0,70 = 𝛼. 500. 74,8 0,40 = 𝛼. 500. 74,8 
 0,61 = 𝛼. 37400 0,70 = 𝛼. 37400 0,40 = 𝛼. 37400 
 𝛼 = 0,61 / 37400 𝛼 = 0,70 / 37400 𝛼 = 0,40 / 37400 
 𝛼 = 1,6 x 10-5 𝛼 = 1,9 x 10-5 𝛼 = 1,1 x 10-5 
 
2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada 
material e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças. 
Resposta: Encontrado para Cobre 1,4 x 10-5, para o Latão 2,0 x 10-5 e para o 
Aço 1,2 x 10-5. Aparentemente nosso experimento está dentro das 
normalidades, essas eventuais diferenças correspondem a uma somatória de 
possíveis erros (por exeplo: a aferição do relógio comparador, o ajuste perfeito 
do ponto 0 do relógio antes do aquecimento, arredondamentos nas equações 
ou até mesmo os materiais com uma pequena variação em sua composição). 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
DILATÔMETRO 
2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
PARTE II: VARIAIÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO METÁLICO 
EM FUNIÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL 
 
1. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do 
experimento. 
 
L0 
(mm) 
T0 (°C) ∆L (mm) T (°C) ∆T (°C) 
500 25,6 0,61 100,4 74,8 
400 25,6 0,50 100,4 74,8 
350 25,6 0,43 100,4 74,8 
300 25,6 0,36 100,4 74,8 
Tabela 2 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos 
 
2. Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento 
inicial L0 e determine seu coeficiente angular. 
 
 
3. Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0 e explique o que 
ele representa. 
Resposta: Pontos considerados (A=300) e (B=500) 
𝑀 =
,
,
 =
,
,
 = 1,66 (Representa a inclinação da reta). 
 
 
 
 
 
 
0,36
0,43
0,5
0,61
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
250 300 350 400 450 500 550
∆L
L0
Relação entre o Comprimento ∆L x comprimento inicial L0
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
DILATÔMETRO 
3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
4. Com base nos seus conhecimentos, verifique a validade da 
afirmação: “A variação no comprimento de um material, para uma 
mesma variação de temperatura, é diretamente proporcional ao seu 
comprimento inicial.” 
Resposta: A afirmação corresponde claramente o experimento, quanto 
maior o comprimento da barra no mesmo tipo de material, maior a dilatação, 
e quanto menor o comprimento da barra menor a dilatação.