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CURSO: ENGENHARIA CIVIL INTRODUÇÃO Á TERMODINÂMICA VIBRAÇÕES E FLUÍDOS MANAUS – AM 2015 Edivaldo Pontes Ítalo Gabriel Jéssica Cecília Márcio José Mário Gonçalves João Paulo Cabral DILATAÇÃO LINEAR Trabalho solicitado pela professora Simara com a finalidade de obtenção de nota para área três, aplicado na turma CVM02S1. MANAUS – AM 2015 INTRODUÇÃO DESENVOLVIMENTO TEÓRICO Praticamente todas as substâncias, sejam sólidas, líquidas ou gasosas, dilatam-se com o aumento da temperatura e contraem-se quando sua temperatura é diminuída e o efeito da variação de temperatura, especialmente a dilatação. Quando a temperatura de um corpo varia, ocorrem variações de comprimento em cada uma de suas dimensões, variações estas que dependem da forma do corpo e da substância de que ele é feito. A variação de qualquer dimensão linear de um corpo com a temperatura se chama dilatação térmica. A dilatação térmica dos materiais com o aumento de temperatura deve ser levada em conta em muitas situações da vida prática. Dilatação Linear Se a temperatura de uma barra metálica de comprimento L aumenta de um valor ∆T, seu comprimento aumenta de um valor. ∆L = Lo. α. ∆T Embora α varie ligeiramente com a temperatura, na maioria dos casos pode ser considerado constante para um dado material. Aplica-se apenas para os corpos em estado sólido, e consiste na variação considerável de apenas uma dimensão. Como, por exemplo, em barras, cabos e fios. Ao considerarmos uma barra homogênea, por exemplo, de comprimento Lo a uma temperatura inicial To. Quando esta temperatura é aumentada Tf (> To), observa-se que esta barra passa a ter um comprimento Lf (> Lo). A dilatação linear ocorre de maneira proporcional à variação de temperatura e ao comprimento inicial Lo. Mas ao serem analisadas barras de dimensões iguais, mas feitas de um material diferente, sua variação de comprimento seria diferente, isto porque a dilatação também leva em consideração as propriedades do material com que o objeto é feito, este é a constante de proporcionalidade da expressão, chamada de coeficiente de dilatação linear (α). PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Tabela 1 Material Lo (mm) ∆L (mm) To (ºC) T (ºC) Alumínio 510 0,91 mm 24 100 Aço 512 0,44 mm 24 100 Com os dados de comprimento inicial (Lo), temperatura inicial (To), variação de comprimento (∆L) e temperatura final (T), determine o coeficiente de dilatação linear (α) da barra utilizada a partir da equação ∆L = Lo. α. ∆T. CÁLCULO Material Tipo Um. ∆L = Lo. α. ∆T Lo = 510 mm ∆L = 0,91 mm ∆T = Tf – Ti 100-24 = 76 ºC 23,34 x Resposta = Material Alumínio Material Tipo Dois. ∆L = Lo. α. ∆T Lo = 512 mm ∆L = 0,44 mm ∆T = Tf – Ti 100-24 = 76 ºC 11,30 x Resposta = Material Aço ANEXOS Imagem: Halliday - 8ª Edição – Volume 2. A tabela 18 – 2 mostram os coeficientes de dilatação linear de alguns materiais. Note que a unidade Cº - 1 que aparece na tabela poderia ser substituída pela unidade K. CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA HALLIDAY, D. & RESNICK, E. Física 2. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos TIPLER, Paul. Física volume 1. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos S. A.
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