DILATÔMETRO

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DILATÔMETRO
INTRODUÇÃO
O dilatômetro é um instrumento fundamental utilizado para medir a variação dimensional de materiais em função da temperatura, permitindo estudar os efeitos da dilatação e contração térmica. Em outras palavras, ele quantifica como um material se expande quando aquecido ou se contrai quando resfriado.
No experimento realizado no site ALGETEC, essa ferramenta foi empregada para demonstrar de forma interativa e prática os conceitos de dilatação térmica. Através da simulação digital, os usuários puderam observar as mudanças nas dimensões do material submetido a variações de temperatura, facilitando a compreensão dos fenômenos físicos envolvidos. Essa abordagem inovadora não só torna o aprendizado mais dinâmico, mas também aproxima a teoria da prática, permitindo uma análise precisa e visual dos comportamentos térmicos dos materiais.
OBJETIVO
O objetivo do experimento com o dilatômetro é medir e analisar a variação dimensional de um material em resposta às mudanças de temperatura. Isso permite demonstrar de forma prática o fenômeno da dilatação térmica, ou seja, como os materiais se expandem ao serem aquecidos e se contraem quando resfriados. Essa análise é fundamental para compreender os comportamentos dos materiais em diferentes condições térmicas e aplicar esses conceitos em contextos práticos da engenharia e da física.
MATERIAIS UTILIZADOS
· Termômetro: Dispositivo utilizado para aferir a temperatura do objeto que está sendo aquecido.
· Calço de silicone: Componente que garante a fixação segura do corpo de prova à base de ensaio.
· Sistema de aquecimento: Conjunto composto por uma vidraria do tipo Erlenmeyer e um bico de Bunsen, que, ao ser acionado, aquece a água até 100 °C, gerando um fluxo de vapor direcionado para dentro do corpo de prova posicionado na base.
· Receptor de água condensada: Durante a troca térmica entre o vapor de água e o corpo de prova, a água pode condensar; este dispositivo armazena a água resultante desse processo.
· Sistema de medição: Conjunto de instrumentos empregados para quantificar a dilatação térmica do material submetido ao aquecimento pelo vapor de água.
· Base de ensaio: Estrutura onde o corpo de prova é fixado para a realização do experimento.
· Corpos de prova: Elementos cilíndricos que possuem um orifício, permitindo a passagem do vapor gerado pelo sistema de aquecimento
PROCEDIMENTO:
Preparando o Ensaio
1. Seleção e Medição Inicial: Escolha o corpo de prova de cobre com 500 mm de comprimento e meça sua temperatura inicial T0.
2. Posicionamento: Coloque o corpo de prova na base de ensaio, trave o batente na posição zero da escala e zerar o relógio comparador.
Medindo a Dilatação
3. Aquecimento: Ligue o sistema de aquecimento e acompanhe a dilatação (∆L) do corpo de prova usando o relógio comparador, até que a temperatura se estabilize.
4. Desligamento e Retorno: Desligue o sistema de aquecimento e retorne o corpo de prova para a bancada.
Repetindo com Outros Materiais
5. Testando Latão e Aço: Repita os passos 1 e 2 para ensaiar os corpos de prova de latão e aço, ambos com 500 mm de comprimento.
RESULTADOS:
	MATERIAL
	
	
	
	
	cOBRE
	24,9
	62
	72,8
	0,001703297
	LATÃO
	24,9
	69
	72,7
	0,001898212
	AÇO
	25
	39,5
	72,5
	0,001089655
Comparando os resultados:
	MATERIAL
	COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR
	cOBRE
	
	LATÃO
	
	AÇO
	
Não foram observadas diferenças significativas no coeficiente de dilatação linear dos materiais utilizados no experimento em comparação com os valores da tabela disponível na internet. A pequena variação encontrada pode ser atribuída à calibragem do instrumento, além de possíveis imprecisões na medição das dimensões dos materiais e na temperatura exata durante a execução do experimento. É importante considerar que pequenos desvios também podem ocorrer devido a fatores como a homogeneidade dos materiais e as condições ambientais, que podem influenciar a precisão dos resultados obtidos.
CONCLUSÃO
No experimento realizado no Algetec, foi analisada a dilatação linear de diferentes materiais com base em variações de temperatura. Observou-se que materiais com maior coeficiente de dilatação apresentaram maior expansão. Pequenas diferenças nos resultados podem ser atribuídas a fatores como precisão dos instrumentos e condições experimentais. Em geral, o experimento destacou a relevância de considerar a dilatação térmica na aplicação de materiais em ambientes com variações térmicas.