Relatório Dilatação Linear

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
 SULACAP
FISICA EXPERIMENTAL II
CCE0848
 Dilatação Linear
Prof: Jorge Consenza.
 Rio de Janeiro, RJ, 03 de outubro de 2016.
Introdução: 
Dilatação Linear - 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  a uma temperatura inicial . Quando esta temperatura é aumentada até uma  (>), observa-se que esta barra passa a ter um comprimento  (>).
Com isso é possível concluir que a dilatação linear ocorre de maneira proporcional à variação de temperatura e ao comprimento inicial . 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).
Assim podemos expressar: 
A unidade usada para α é o inverso da unidade de temperatura, como: .
Objetivos: 
Realizar medições através dos instrumentos: dilatômetro linear e termômetro. Fazer cálculos de dilatação linear checar os dados extraídos das medições, usar as fórmulas de física corretamente, dentro das unidades do SI; obtendo conhecimento especifico de cálculo de dilatação.
Materiais utilizados:
1 Dilatômetro linear com precisão de 0,01 mm; 
1 Gerador de vapor;
2 termômetros;
Água 
1 tubos conectores
1 barra 
Procedimento experimental e Esquema de montagem:
O primeiro passo foi conectar a uma das barras ao conjunto gerador de vapor e dilatômetro, observando a medida da vareta, que é de 50200 m, em seguida verificou-se a temperatura ambiente com o termômetro e Foram utilizados dois termômetros, um para medir a temperatura no interior do gerador de vapor, e outro na extremidade de saída do vapor na ponta da barra, onde o valor inicial da temperatura em ambos foi de 23˚C. Feito isso, ligamos o gerador de vapor e aguardamos a temperatura em ambos os termômetros alcançarem 98˚C.
Variação de comprimento calculado 98°C 
∆T = T – To 
 = 98°C – 23°C = 75°C 
 
Variação de medido pelo dilatômetro 98°C
 = 40m
Cálculo do coeficiente de dilatação
∆L = Lo . α . ∆T 
40 = 50200 . α . 75
 α = 40 / 3765000 = 0,00001062 ou 1,06x
Onde:
To = Temperatura inicial 
∆T = Variação de temperatura 
T = Temperatura final 
∆L = Variação no comprimento (Dilatação) 
α = Coeficiente de dilatação linear do material
Conclusões: 	
De acordo com os dados coletados e cálculos constatou-se que a dilatação linear é diretamente proporcional as suas variáveis (temperatura, comprimento e coeficiente de dilatação) e quanto maior o coeficiente de dilatação maior será a variação do tamanho de acordo com a temperatura.
Podemos comprovar qual o material e feito a barra pelo coeficiente de dilatação, comparando o mesmo com a tabela de coeficiente de dilatação.
O coeficiente de dilatação linear calculado (α = 1,06x), com dados obtidos na aula experimental, se aproximou do valor do aço, como é mostrado na tabela acima (α = 1,1x). A discrepância dos valores teórico e experimental podem ter ocorrido devido ao fato da barra estudada não ser constituída por uma mesma substância (não é homogênea), onde é formada por meio de ligas metálicas.