Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Introduc¸a˜o Quando um material e´ aquecido, em geral sofre uma dilatac¸a˜o te´rmica. Com a energia adicional, os a´tomos se afastam uns dos outros, atingindo um novo ponto de equil´ıbrio com as forc¸as ela´sticas interatoˆmicas que mante´m os a´tomos unidos em um so´lido. Se a temperatura de uma barra meta´lica de comprimento L aumenta de T , o comprimento L aumenta de ∆L = L0α∆T (1) onde α e´ o coeficiente de dilatac¸a˜o linear. Seguem alguns coeficientes ja´ conhecidos Substaˆncia α(10−6/oC) Quartzo Fundido 0, 5 Diamante 1, 2 Ac¸o 11 Cobre 17 Lata˜o 19 Alumı´nio 23 Chumbo 29 2 Objetivos do experimento O objetivo e´ calcular o coeficiente de dilatac¸a˜o linear α da haste de alumı´nio a partir das varia´veis conhecidas, como T e L. 3 Material e esquema do experimento • Dilatoˆmetro • Re´gua • Haste meta´lica (alumı´nio) • Termoˆmetro 1 4 Procedimento experimental Inicialmente, foram medidos o comprimento L0 da haste de alumı´nio, e a temperatura ambiente T0. A haste de alumı´nio foi aquecida no dilatoˆmetro na temperatura de ebulic¸a˜o da a´gua (100oC) ate´ chegar em equil´ıbrio te´rmico, verificado pelo medidor de variac¸a˜o de comprimento do dilatoˆmetro. A partir dos resultados obtidos, temos: Temperatura inicial T0 = 26 oC Variac¸a˜o de comprimento ∆L = 67× 0, 01mm = 0, 67mm Coeficiente de dilatac¸a˜o linear α = 0,67475×(100−26) Resultado final α = 19× 10−6 O erro percentual e´ obtido pela equac¸a˜o e = αexp − αteorico αteorico (2) Logo e = 22×10 −6−19×10−6 22×10−6 Resultado final e = 13, 69% 5 Conclusa˜o De acordo com os resultados, o erro percentual entre os resultados obtidos da frequeˆncia experimental e frequeˆncia teo´rica, e´ aceita´vel. Pode-se provar que o experimento verificou as condic¸o˜es estabelecidas da equac¸a˜o (1).A dilatac¸a˜o te´rmica e´ um efeito que tem que ser atentamente considerado nas engenharias. 6 Bibliografia HALLIDAY, Resnick, Walker. Fundamentos de F´ısica , volume 1, 9 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 384 p. 2
Compartilhar