DILATAÇÃO TÉRMICA

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Dilatação térmica
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1
Revisão sobre Termometria
A temperatura é uma medida do grau de agitação das partículas de um corpo.
Pontos fixos são temperaturas de referência bem definidas e de fácil obtenção, como fusão do gelo e ebulição da água.
Escalas de temperatura: Celsius (°C), Fahrenheit (°F) e Kelvin (K).
Conversão de temperatura:
2
Dilatação térmica
O que é dilatação térmica?
AUMENTO DA TEMPERATURA: também provoca um aumento no movimento médio das partículas.
Cada partícula passa a ocupar um espaço médio maior na nova temperatura: DILATAÇÃO TÉRMICA.
Tipos de dilatação térmica:
Linear (uma dimensão);
Superficial (duas dimensões);
Volumétrica (três dimensões).
Pense nas perguntas listadas acima e responda-as.
Você pode pensar em algo mais em relação à economia e ao comércio que gostaria de acrescentar?
3
Dilatação linear
1
Ocorre em uma única direção (ex.: barra de metal)
	
2
O aumento de temperatura resulta em aumento do comprimento:
3
Coeficiente de dilatação linear
Depende de cada material;
Serve para comparar substâncias; 
↑ → mais facilidade ela terá para aumentar seu tamanho, quando esquentada, ou diminuir seu tamanho, quando esfriada.
A variação do comprimento equivale à dilatação térmica:
 = dilatação térmica (variação de comprimento) [m];
 = comprimento inicial da barra [m];
 = coeficiente de dilatação linear (°C-1);
 = variação de temperatura (°C).
Quais são as regras e leis da sua colônia? Pense no que ajuda os colonos a permanecerem seguros e a manter uma colônia saudável e feliz.
Em cada forma...
Nome da regra/lei
Descreva por que é importante para a colônia/colonos
Explique as consequências ao não seguir esta regra/lei
Para adicionar mais formas, clique na última forma e em Ferramentas do SmartArt -> Design -> Adicionar Forma Depois
4
Exercício
Considere que uma ponte de concreto sofreu 13 cm de dilatação térmica. Admita que o coeficiente de dilatação linear do concreto seja 1 x 10-5 °C-1.
Determine a variação de temperatura necessária para que essa dilatação tenha ocorrido.
Divirta-se com este slide! Desenhe ou pinte para criar a bandeira da colônia, flor, pássaro, árvore e sua pessoa mais famosa!
Se você desenhar, tirar uma foto e insira a imagem
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5
Dilatação superficial
1
Ocorre em duas direções (ex.: placa de metal)
	
2
O aumento de temperatura resulta em aumento da área (comprimento e largura):
3
Coeficiente de dilatação superficial:
Portanto, apresenta as mesmas propriedades do coeficiente de dilatação linear.
A variação da área equivale à dilatação térmica:
 = dilatação térmica (variação de área) [m2];
 = área inicial da placa [m2];
 = coeficiente de dilatação superficial (°C-1);
 = variação de temperatura (°C).
4
Dilatação de um corpo oco ou com furo:
Quais são as regras e leis da sua colônia? Pense no que ajuda os colonos a permanecerem seguros e a manter uma colônia saudável e feliz.
Em cada forma...
Nome da regra/lei
Descreva por que é importante para a colônia/colonos
Explique as consequências ao não seguir esta regra/lei
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6
Exercício
Um quadrado de lado 2m é feito de um material cujo coeficiente de dilatação superficial é igual a 1,6.10-4. 
Determine a variação de área deste quadrado quando aquecido em 80°C.
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7
Dilatação volumétrica
1
Ocorre em três direções (ex.: bloco de metal)
	
2
O aumento de temperatura resulta em aumento do volume (comprimento, largura e espessura):
3
Coeficiente de dilatação superficial:
Portanto, apresenta as mesmas propriedades do coeficiente de dilatação linear.
A variação da área equivale à dilatação térmica:
= dilatação térmica (variação de volume) [m3];
 = área inicial da placa [m3];
= coeficiente de dilatação volumétrica (°C-1);
 = variação de temperatura (°C).
4
Dilatação aparente:
Quais são as regras e leis da sua colônia? Pense no que ajuda os colonos a permanecerem seguros e a manter uma colônia saudável e feliz.
Em cada forma...
Nome da regra/lei
Descreva por que é importante para a colônia/colonos
Explique as consequências ao não seguir esta regra/lei
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8
Exercício
Determine o coeficiente de dilatação volumétrica de uma porção de 1 m³ de líquido que sofre uma dilatação de 0,05 m³, quando aquecido de 25ºC para 225ºC.
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Tarefa
Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:
a) maior, porque a régua sofreu uma contração.
b) menor, porque a régua sofreu uma dilatação.
c) maior, porque a régua se expandiu.
d) menor, porque a régua se contraiu.
e) o mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou.
Tarefa
Uma barra de 10 metros de alumínio a uma temperatura inicial de 20ºC fica exposta ao sol, sendo sua temperatura elevada para 40ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação do alumínio é αAl = 22.10 -6 ºC-1, calcule a dilatação sofrida pela barra.
Tarefa
Uma barra de 10 metros de alumínio a uma temperatura inicial de 20ºC fica exposta ao sol, sendo sua temperatura elevada para 40ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação do alumínio é αAl = 22.10 -6 ºC-1, calcule a dilatação sofrida pela barra.
Tarefa
Uma placa de 0,4 m² e coeficiente de dilatação superficial igual a 2,0.10-5 ºC-1 é aquecida de 20º C até 200º C. Determine o aumento da área dessa placa.
Tarefa
O tanque de gasolina de um carro, com capacidade para 60 litros, é completamente cheio a 10 °C, e o carro é deixado num estacionamento onde a temperatura é de 30 °C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina iguala 1,1 10-3 °C-1 e considerando desprezível a variação de volume do tanque, a quantidade de gasolina derramada é, em litros:
a) 1,32
b) 1,64
c) 0,65
d) 3,45
e) 0,58