Relatorio 6 - Dilatação Linear

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O experimento consiste em montar o equipamento como na figura 1, colocar a
chapa para aquecer a 300°C e esperar até a água do béquer entre em ebulição, o vapor
d'água passará pelo tubo que está saindo do béquer e entrará dentro dos corpos de prova
(de cobre e latão) fazendo assim com que o corpo se dilate. O objetivo do experimento é
analisar como ocorre a dilatação linear de sólidos e determinar os coeficientes de
dilatação linear do aço, do cobre e do latão através dos dados encontrados.
A temperatura ambiente e o comprimento dos os corpos de prova foram medidos e
então a chapa aquecedora foi ligada. Esperamos até que a água entrasse em ebulição e
o vapor d'água passasse por dentro dos corpos de prova. Um por vez os corpos de prova
se dilataram, o dilatômetro mediu a variação de comprimento que o corpo teve e com o
auxílio do multímetro com termopar tipo K, medimos a temperatura dos corpos de prova
ao final da dilatação. Com os resultados encontrados, foi formulada a seguinte tabela:
Tabela1: Resultados encontrados 
Comprimento
inicial L0 (mm)
Variação de
comprimento
ΔL (mm)
Temperatura
inicial T0 (°C)
Temperatura
final Tf (°C)
Variação de
temperatura 
ΔT (°C)
Cobre 569 ± 0,5 0,550 ± 0,005 24 ± 1 95 ± 1 71 ± 2
Latão 570 ± 0,5 0,640 ± 0,005 24 ±1 94 ± 1 70 ± 2
Pela fórmula da dilatação linear¹, temos que:
ΔL = α L0 ΔT
Onde:
ΔL = Variação de comprimento
α = coeficiente de dilatação linear
L0 = comprimento inicial
ΔT = variação de temperatura
Figura 1: Montagem do experimento.
Tabela2: Resultado encontrado x resultado esperado
Resultado encontrado Resultado esperado²
α cobre (1,60 ± 0,06) x10-5 °C-1 1,9 x10-5 °C-1
α latão (1,36 ± 0,05) x10-5 °C-1 1,7 x10-5 °C-1
Nota-se que os resultados encontrados tanto para o cobre quanto para o latão
foram menores que os resultados esperados. Isso pode ter acontecido porque ao
montarmos o experimento, a mangueira que ia do béquer até o corpo não estava nivelado
com o corpo e isso fez com que um pouco de água passasse pela mangueira junto com o
valor. A água que entrava ficava parada no meio do corpo, esfriava e fazia com que o
corpo de prova não recebesse todo o calor necessário para dilatar completamente.
Conclusão:
Sabe-se que quando ocorre a variação da temperatura do corpo, os átomos que o
constituem se agitam mais, com isso a distância média entre eles é aumentada, assim
sendo, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, ele se dilata. Desta forma, a maioria dos
materiais se expande quando a temperatura aumenta, desde que este aumento de
temperatura não produza uma mudança de fase. 
Sabendo o comprimento inicial do corpo, o comprimento final, a temperatura inicial
e a temperatura final a qual o corpo foi submetido, é possível calcular o coeficiente de
dilatação linear de qualquer corpo que é uma constante característica do material que
constitui o corpo. Como possuíamos todos essas variáveis, conseguimos calcular o
coeficiente linear do latão e do cobre, mesmo não atingindo o valor esperado, o
experimento pode ser considerado satisfatório, já que atingiu o seu objetivo de mostrar
como ocorre uma dilatação e como fazer para calcular o coeficiente de dilatação linear.
Bibliografia:
[1] – Halliday, D.; Resnick, R. - Física – pag 188; ch 18, vol 2, Rio de Janeiro, Livros
técnicos e Científicos
[2] - Halliday, D.; Resnick, R. - Física – pag 189; ch 18, vol 2, Rio de Janeiro, Livros
técnicos e Científicos