dilatacao

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
Rua Santa Terezinha, 160 – Centro São José do Rio Pardo – SP 
CEP: 13720-000 – Tel.: (19) 3681-2655 
 
 
LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE 
 
 
PRÁTICA: DILATAÇÃO TÉRMICA 
 
 
PAOLA HELENA RIBEIRO – N454AE-1 
 
 
 
Relatório apresentado à UNIP – Campus São 
José do Rio Pardo referente a disciplina de 
Eletricidade – Laboratório, como parte dos 
requisitos para avaliação bimestral. No Curso de 
Engenharia Ciclo Básico. 
Prof.: Cézar Carvalho de Arruda 
 
 
 
 
São José do Rio Pardo - SP 
2020 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO...............................................................................................3 
2. REFERENCIAL TEÓRICO.............................................................................4 
3. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................5 
3.1 Materiais utilizados para a realização do experimento..................5 
3.2 Procedimentos experimentais..........................................................6 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES...................................................................7 
4.1 Cálculos...................................................................................................7 
5. CONCLUSÕES..............................................................................................9 
6. REFERÊNCIAS............................................................................................10 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
1. TABELA 1 DOS EXPERIMENTOS COM O COBRE 5 
2. TABELA 2 DOS EXPERIMENTOS COM O ALUMINÍO 6 
3. TABELA 3 DOS EXPERIMENTOS COM O LATÃO 6 
4. Tabela 4 Cobre 7 
5. Tabela 5 Alumínio 7 
6. Tabela 6 Latão 7 
7. Tabela 7 Cobre 7 
8. Tabela 8 Alumínio 8 
9.Tabela 9 Latão 8 
 
3 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O presente experimento tem como foco principal estudar os princípios de 
dilatação linear, através de um dilatômetro. Mais concretamente é a aplicação 
prática de uma parte da termodinâmica onde, através do vapor de água, ocorrerá 
uma dilatação térmica nas hastes de diferentes materiais escolhidas para essa 
experiência. 
Esse trabalho tem como objetivo, aplicar conceitos da termodinâmica na 
forma prática, para encontrar a dilatação linear, coeficiente de dilatação linear e 
até mesmo a variação do comprimento devido a variação de temperatura. 
A metodologia aplicada, foi a pesquisa dos materiais teóricos adquiridos 
em sala de aula, enriquecida com alguns conhecimentos da física em geral. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Quando uma substância sofre variações de temperatura, ela tende sofrer 
dilatação ou contração. A dilatação e a contração acontecem com: sólidos, 
líquidos ou gases. Vale ressaltar, que a dilatação ocorre de forma mais explicita 
nos gases, de forma intermediária nos líquidos e menos explicita nos sólidos. 
O aumento de temperatura intensifica a vibração molecular, desse modo, 
as partículas que compõem a substância se afastam. 
Se tratando da dilatação dos sólidos, falamos da dilatação linear que 
ocorre quando o corpo sofre expansão em uma dimensão (comprimento). 
Se pensarmos em uma barra metálica, como fizemos no laboratório, uma 
barra de comprimento inicial L○, a uma temperatura Ti, e que foi aquecida a uma 
determinada temperatura Tf. Podemos observar que houve um aumento de 
temperatura e que a barra já não tem o mesmo comprimento, pois se dilatou e 
agora tem comprimento L. O aumento que esse material sofreu, ou seja, o 
quanto se dilatou é representado por 
Sendo assim utilizamos a seguinte fórmula: 
 
ΔL = L0.α.Δθ 
 
ΔL: Variação do comprimento (m ou cm) 
L0: Comprimento inicial (m ou cm) 
α: Coeficiente de dilatação linear (ºC-1) 
Δθ: Variação de temperatura (ºC) 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 3.1 materiais utilizados para a realização do experimento 
• Tubo cilíndrico de Alumínio (diâmetro 10 milímetros, comprimento 1 m); 
• Tubo cilíndrico de Cobre (diâmetro 10 milímetros, comprimento 1 m); 
• Tubo cilíndrico de Latão (diâmetro 10 milímetros, comprimento 1m); 
• Termômetro de mercúrio (-10 graus a 100 graus C); 
• Relógio comparador Centesimal de (0 – 10 milímetros); 
• Tubo de ensaio de diâmetro (29 milímetros externo, 22 milímetros 
interno e comprimento de 250 milímetros); 
• Bico de Bunsen com mangueira; 
• Suporte para os tubos cilíndricos e para o Relógio comparador; 
 
TABELA 1 DOS EXPERIMENTOS COM O COBRE: 
 
 1.º Experimento 
 
 2.º Experimento 
 
 3.º Experimento 
 
 To(inicial)= 26º C 
 
 To(inicial)= 26º C 
 
 To(inicial)= 26º C 
 
 ΔL=0,58 mm 
 
 ΔL=0,60 mm 
 
 ΔL=0,56 mm 
 
 C(inicial)=500 mm 
 
 C(inicial)=500 mm 
 
 C(inicial)=500 mm 
 
 T(final)= 90 º C 
 
 T(final)= 86 º C 
 
 T(final)= 88 º C 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
TABELA 2 DOS EXPERIMENTOS COM O ALUMINÍO: 
 
 1.º Experimento 
 
 
 2.º Experimento 
 
 3.º Experimento 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 
 ΔL= 0,59 mm 
 
 ΔL= 0,57 mm 
 
 
 ΔL= 0,56 mm 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 T(final)= 91º C 
 
 
 T(final)= 88 ºC 
 
 T(final)= 89 ºC 
 
 
TABELA 3 DOS EXPERIMENTOS COM O LATÃO: 
 
 1.º Experimento 
 
 
 2.º Experimento 
 
 3.º Experimento 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 To(inicial)= 26 º C 
 
 ΔL= 0,64 mm 
 
 
 ΔL= 0,64 mm 
 
 ΔL= 0,65 mm 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 C(inicial)= 500 mm 
 
 T(final)= 86ºC 
 
 
 T(final)= 84ºC 
 
 T(final)= 91ºC 
 
 
3.2 Procedimentos experimentais 
 Usando os recursos que o dilatômetro nos proporciona, conseguimos 
obter a variação de comprimento de uma barra de determinado material. Ao se 
colocar fogo utilizando o Bico de Bunsen e água junto a um termômetro, após 
seu fervor o calor passa pela mangueira acoplada ao material que será realizado 
a dilatação. Com esse calor adquirido acontecerá a expansão do elemento e com 
o auxílio do Relógio Comparador podemos ver essa variância. O procedimento 
está ilustrado a seguir na figura. 
7 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 
Tabela 4 Cobre: 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
T inicial 26°C 26°C 26°C 
Variação comp. 0,58mm 0,60mm 0,56mm 
Comp. inicial 500mm 500mm 500mm 
T final 90°C 86°C 88°C 
 
Tabela 5 Alumínio: 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
T inicial 26°C 26°C 26°C 
Variação comp. 0,59mm 0,57mm 0,56mm 
Comp. inicial 500mm 500mm 500mm 
T final 91°C 88°C 89°C 
 
Tabela 6 Latão: 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
T inicial 26°C 26°C 26°C 
Variação comp. 0,64mm 0,64mm 0,65mm 
Comp. inicial 500mm 500mm 500mm 
T final 86°C 84°C 91°C 
 
Logo após tirar todas as medidas dos 3 experimentos para cada barra, 
foram feitos os cálculos para encontrar o coeficiente de dilatação dos materiais 
utilizados. 
 
4.1 Cálculos: 
Coeficientede dilatação: ∝= ∆𝑙 ÷ 𝑙𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 × ∆𝑡 
 
Tabela 7 Cobre: 
Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
∝= 0,58 ÷ 500 × 64 
∝= 1,8 × 10−5 
 
∝= 0,60 ÷ 500 × 60 
∝= 2 × 10−5 
 
∝= 0,56 ÷ 500 × 62 
∝= 1,8 × 10−5 
 
 
Média= 1,86 × 10−5 
8 
 
 
Tabela 8 Alumínio: 
Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
∝= 0,59 ÷ 500 × 65 
∝= 1,8 × 10−5 
 
∝= 0,57 ÷ 500 × 62 
∝= 1,8 × 10−5 
 
∝= 0,56 ÷ 500 × 63 
∝= 1,7 × 10−5 
 
 
Média= 1,7 × 10−5 
 
Tabela 9 Latão: 
Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
∝= 0,64 ÷ 500 × 60 
∝= 2,13 × 10−5 
 
∝= 0,64 ÷ 500 × 62 
∝= 2,06 × 10−5 
 
∝= 0,65 ÷ 500 × 65 
∝= 2 × 10−5 
 
 
Média= 2,06 × 10−5 
 
 
 
9 
 
 
5. CONCLUSÕES 
 
Após a realização do experimento em laboratório, foi possível concluir 
que a variação ΔL depende diretamente do material que constitui a peça a 
ser utilizada, ou seja, mesmo com a mesma variação de temperatura ΔT 
igual, cada material tem o seu coeficiente de dilatação específico. Também 
pode-se concluir que, a variação do comprimento da barra que é aquecida é 
diretamente proporcional a variação de temperatura e a matéria que constitui 
tal barra. 
 
10 
 
 
6. REFERÊNCIAS 
 
BRASIL, Educa Mais. Processo de dilatação de um corpo que sofre aumento 
de temperatura < https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/dilatacao-
termica > acesso em 16 de maio de 2020 as 14:58 
 
UFRGS. Dilatação Térmica < http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/dilata.htm > acesso 
em 22 de maio de 2020 as 14:30 
 
MATÉRIA, Toda. Dilatação Térmica < 
https://www.todamateria.com.br/dilatacao-termica/ > acesso em 22 de maio as 
15:21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/dilatacao-termica
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/dilatacao-termica
http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/dilata.htm
https://www.todamateria.com.br/dilatacao-termica/