Exp. 5(Fís II) (Determinação do coeficiente de dilatação linear)

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�Laboratório de Física II Experimental – UNOESC - Joaçaba
UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA
CAMPUS JOAÇABA
ÁREA DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
5ª EXPERIÊNCIA
DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR DE UM MATERIAL
LABORATÓRIO DE FÍSICA II EXPERIMENTAL
DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR DE UM MATERIAL
	Quando um sólido é aquecido ocorre uma variação de seu volume em proporção direta com a variação da temperatura. Nos casos em que a largura e a espessura dos sólidos são pequenas comparadas com o comprimento, consideramos apenas a dilatação linear. O novo comprimento “L” do sólido será dado por:
, onde 
L0 = comprimento inicial do sólido
(T = a variação de temperatura experimentada pelo sólido
( = coeficiente de dilatação linear da substância de que é feito o corpo sólido
Objetivos:
Através de observações e medições:
relacionar a variação do comprimento sofrida por uma barra em função da variação de temperatura experimentada pela mesma;
relacionar a variação do comprimento sofrida por uma barra em função do comprimento inicial da mesma;
determinar o coeficiente de dilatação linear de uma barra.
Montagem:
2.1. Observe que o relógio comparador possui um anel recartilhado ao seu redor, gire-o levemente para a esquerda e para a direita, constatando que a escala externa acompanha este momento e que cada traço da mesma equivale a 0,01 mm.
Pressione levemente, com o dedo, a ponteira do relógio comparador e constate que : o ponteiro se desloca rapidamente. Para cada volta executada. O ponteiro menor se desloca um dígito (cada divisão na escala menor, equivale a um milímetro).
2.2. Solte o manípulo de fixação I, coloque a haste de latão no dilatômetro e , com cuidado, avance a haste metálica até tocar na ponteira com comparador.
Alinhe a haste metálica corretamente e aperte o manípulo de fixação I existente no topo do alinhador traseiro. Esta operação, por mais cuidado que se tome, acarretará (e deve acarretar) um pequeno deslocamento do ponteiro maior, garantindo que o externo da haste metálica, realmente, está tocando na ponteira do indicador. Acerte o “zero” da escala maior girando o anel recartilhado do relógio comparador.
2.3. Coloque 50 ml de água no interior do balão volumétrico, faça as conexões, introduza os termômetros e verifique se as passagens nas regiões “A” não ficaram obstruídas (conforme figura a seguir).
Figura 1
Atividades:
3.1. Determine o comprimento inicial (L0) da haste (trecho que terá influência sobre a leitura do relógio) desde a ponteira do comparador até o centro do fixador I.
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3.2. Determine a temperatura inicial (0 do sistema.
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3.3. Ligue a fonte térmica e aguarde para que o vapor, percorrendo o circuito, ative os termômetros. 
Espere o equilíbrio térmico e leia as temperaturas de entrada e saída dos vapores.
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Coincidem estas temperaturas? Justifique.
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3.4. Determine a temperatura média final da haste (().
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3.5. Determine a variação de temperatura sofrida pela haste.
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3.6. Verifique a variação de comprimento (L, sofrida pela haste de latão.
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3.7. Com base em suas respostas aos itens anteriores, determine o coeficiente de dilatação linear (() do latão. 
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3.8. Mostre que a equação 
 pode ser escrita como 
 ou seja: 
, reconhecendo cada termo da mesma.
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3.9. Determine os coeficientes de dilatação linear das hastes de ferro e alumínio, com L0 = 500 mm.
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3.10. Compare os resultados obtidos com os de uma tabela e discuta as diferenças.
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3.11. Calcular o erro percentual do coeficiente de dilatação linear de cada material?
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