Relatório - DILATAÇÃO TÉRMICA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO VILA VELHA – UVV
	
DISCIPLINA
FÍSICA EXPERIMENTAL I
EC3NB
Experiência: Dilatação Térmica
Flavia Jose de Oliveira
Iago Camuzzi Aguiar
Vila Velha (ES), 17 de Maio de 2013.
1 ObjetivoS
Os objetivos deste experimento são: 
1.1 Levantar o comportamento da dilatação térmica de hastes metálicas;
1.2 determinar os coeficientes de dilatação térmica destas hastes.
	
2 Introdução
Quando a temperatura aumenta, os átomos vibram com amplitudes maiores e sua distância média aumenta. Isto leva a uma dilatação de todo o corpo sólido. A variação de qualquer dimensão linear do sólido, como o comprimento, largura ou espessura, é chamada de dilatação linear.
Uma mudança de temperatura T causa variação L no comprimento L da dimensão linear. O experimento mostra que se T for suficientemente pequeno, a variação L será proporcional à variação de temperatura T e ao comprimento original L. Então, pode-se escrever
ΔL = αL0 ΔT
onde , é chamado de coeficiente de dilatação linear e tem valores diferentes para diferentes tipos de materiais. Pode-se se reescrever a equação acima na forma
 = (ΔL/L0)/ΔT
3 Procedimentos Experimentais
Para a execução do experimento foram observados os procedimentos sugeridos no roteiro com as seguintes observações:
Definiu-se como haste 1 (prateada) e haste 2 (amarelada);
Resfriar as hastes na torneira da pia entre as medições;
Tomar cuidado para não se queimar.
Aparelhagem utilizada no experimento.
4 Dados Experimentais	
	Haste 1
	Temperatura Inicial (ºC)
	Comprimento L0 (mm)
	Alongamento L (mm)
	Temperatura Final (ºC)
	23,0 ± 0,5
	300,0 ±0,5
	0,250 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	350,0 ±0,5
	0,280 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	400,0 ±0,5
	0,330 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	500,0 ±0,5
	0,420 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	Haste 2
	Temperatura Inicial (ºC)
	Comprimento L0 (mm)
	Alongamento L (mm)
	Temperatura Final (ºC)
	23,0 ± 0,5
	300,0 ±0,5
	0,420 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	350,0 ±0,5
	0,490 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	400,0 ±0,5
	0,590 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	23,0 ± 0,5
	500,0 ±0,5
	0,700 ± 0,005
	95,0 ± 0,5
	Haste 1
	Haste 2
	Alongamento
 L (mm)
	L0 X T
	Alongamento
L (mm)
	L0 X T
	0,25
	21600
	0,42
	21600
	0,28
	25200
	0,49
	25200
	0,33
	28800
	0,59
	28800
	0,42
	36000
	0,70
	36000
5 Análise dos Dados
5.1 Determinação do coeficiente de dilatação térmica através da média
Utilizando a fórmula: ΔL = αL0ΔT, tem-se:
	Haste 1
	Haste 2
	1 (10-6 °C-1)
	2 (10-6 °C-1)
	11,57
	19,44
	11,11
	19,44
	11,46
	20,48
	11,67
	19,44
Fazendo-se a média dos valores dos coeficientes e calculando as incertezas, tem-se:
	Material
	 médio (10-6 °C-1)
	Haste 1
	(11,5 ± 0,6)
	Haste 2
	(19,7 ± 0,4)
5.2 Determinação do coeficiente de dilatação através do gráfico
O cálculo do coeficiente de dilatação térmica da haste 1 através do gráfico é dado pela expressão tg  = Y/X. Tomando-se X = 36000 – 21600 e Y = 0,42 – 0,25, tem-se que:
1 = 11,8 x 10-6 °C-1
O cálculo do coeficiente de dilatação térmica da haste 2 através do gráfico é dado pela expressão tg  = Y/X. Tomando-se X = 36000 – 21600 e Y = 0,70 – 0,42, tem-se que:
2 = 19,4 x 10-6 °C-1
6 Conclusões
Analisando-se os resultados dos coeficientes obtidos pelo cálculo da média e comparando-os com os coeficientes encontrados através dos gráficos, verificou-se que os resultados são compatíveis. Após a verificação destes valores na tabela de dilatação linear médio, pôde-se concluir que os valores encontrados são referentes aos materiais aço (haste 1) e latão (haste 2). 
Além disso, comprovou-se que a variação de temperatura (ΔT) de um dado tipo de material, promove a variação de seu comprimento (ΔL), lembrando-se que para isso foi desprezada a dilatação em até duas de suas dimensões, uma vez que, neste caso utilizou-se de hastes longas e estreitas. 
7 Referências
HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. Física 2. 4.ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996.