relatório coeficiente dilatação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
ENGENHARIA ELÉTRICA
LABORATÓRIO DE FÍSICA
COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR
 
 
 
Belém-PA
2016
1 – INTEGRANTES
Eduardo do Livramento Monteiro Saraiva
Maike Rodrigo Alcântara Reis
Matheus Fonseca de Souza Prata
Ricardo Esaú Melo de Alcântara
2 – OBJETIVOS
Medir o coeficiente de dilatação de uma barra metálica
3 – MATERIAIS UTILIZADOS
- Dilatômetro linear de precisão
- Plataforma para medir dilatação da barra milimetrada
- Balão volumétrico de 300 ml.
- Barra de metal oca
- Copo de Becker de 100 ml
- Manta aquecedora
- Termômetro
4 – FUNDAMENTAÇÃO TEÒRICA
	Determinadas substâncias se expandem quando aquecidas e se contraem um pouco quando esfriadas. Esse efeito é chamado de expansão térmica e ocorre em sólidos, líquidos e gases. Isso se deve ao fato de quando a substância absorve calor, suas moléculas ganham mais energia cinética provocando um aumento na temperatura desse corpo e consequentemente um aumento do espaço entre suas moléculas.
Entra as formas de dilatação: linear, superficial e volumétrica, esta a dilatação linear que é a dilatação caracterizada pela variação no comprimento do corpo. Essa variação pode ser calculada a partir da seguinte equação:
em que é a dilatação sofrida pelo corpo, é o coeficiente de dilatação do material de que o corpo é feito, o comprimento inicial do corpo e é a variação de temperatura do corpo.
5 – PROCEDIMENTOS E DADOS COLETADOS
	Para verificar o coeficiente de dilatação do corpo a barra de cobre foi presa a plataforma milimetrada e ajustada de forma que o dilatômetro medisse um dilatamento “0”, ou seja, o comprimento do corpo à temperatura ambiente no momento do experimento era o tamanho de referência. A temperatura da barra foi medida utilizando um termômetro digital e o comprimento inicial com a escala contida na plataforma
	Utilizando um balão volumétrico cheio de água e com o auxílio da manta de aquecimento, a água teve sua temperatura elevada até a fervura (temperatura de ebulição), a aproximadamente 100 ºC.
	Utilizou-se um fino cano plástico acoplado ao balão volumétrico para coletar o vapor de água evaporado do balão volumétrico e canalizar para o interior da barra metálica de forma que esse vapor transferisse o calor para a barra aquecendo-a.
	O copo de Becker foi utilizado para coletar a água condensada que precipitou de dentro do orifício da barra metálica.
	Após 5 minutos foi medida novamente a temperatura da barra e sua dilatação com o dilatômetro presente na plataforma.
6 – TRATAMENTO DE DADOS
A medida da temperatura inicial da barra antes do inicio do experimento foi de 25 ºC e seu comprimento, de 500 mm.
Após o término do experimento sua temperatura era de 99,5 ºC e sua dilatação, segundo a medição do dilatômetro, de 0,70 mm
Assim, verifica-se que a variação de temperatura foi de 74,5 ºC e sua variação de comprimento ou dilatação foi de 0,70 mm
De posse dessas informação pode-se calcular o coeficiente de dilatação do material que a barra é feita utilizando a seguinte equação:
Manipulando a equação anterior encontra-se:
Onde =74,5 ºC , =0,70mm e =500 mm . Substituindo valores:
Logo, como resultado foi encontrado que o coeficiente de dilatação da barra metálica de cobre é de como esperado para o cobre a temperaturas de 100 °C a 390 °C.
7 – CONCLUSÂO
Cada material se comportará de forma diferente a mesma variação de temperatura esse comportamento dependerá, para uma mesma quantidade dos dois materiais, do coeficiente de dilatação de cada corpo dessa forma é necessário antes de empregar qualquer material em determinado fim, conhecer suas propriedades físicas.
Mais especificamente, conhecer as propriedades físicas e químicas dos metais é importante, pois eles são largamente empregados na indústria e nos bens de consumo, além de serem vitais para a construção civil e transporte. Para a construção de longas linhas férreas e preciso considerar-se a dilatação do metal utilizado para produzir a ferrovia. A determinação do coeficiente de dilatação linear para determinado metal.
8 – BIBLIOGRAFIA
Dilatação Térmica. Disponível em:<http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/dilata.htm> Acesso em: 1 de Abril de 2016.
Dilatação Térmica. Disponível em:<http://educacao.globo.com/fisica/assunto/termica/dilatacao-termica.html> Acesso em: 1 de Abril de 2016
Dilatação Linear. Disponível em:< http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Dilatacao/linear.php> Acesso em: 1 de Abril de 2016