Dilatação Térmica - 2-Anos- Teoria e Exercícios Resolvidos - 1- Quinzena

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Dilatação Térmica – Dilatação Linear – Teoria 
 
Dilatação Térmica 
 
Dilatação Térmica é a variação que ocorre nas dimensões de um corpo 
quando submetido a uma variação de temperatura. 
De uma maneira geral, os corpos, sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos, 
aumentam suas dimensões quando aumentam sua temperatura. 
 
Dilatação Térmica dos Sólidos 
Um aumento de temperatura faz com que aumente a vibração e o 
distanciamento entre os átomos que constituem um corpo sólido. Em 
consequência disso, ocorre um aumento nas suas dimensões. 
Dependendo da dilatação mais significativa em uma determinada dimensão 
(comprimento, largura e profundidade), a dilatação dos sólidos é classificada 
em: linear, superficial e volumétrica. 
 
Dilatação Linear 
A dilatação linear leva em consideração a dilatação sofrida por um corpo 
apenas em uma das suas dimensões. É o que acontece, por exemplo, com um 
fio, em que o seu comprimento é mais relevante do que a sua espessura, 
Para calcular a dilatação linear utilizamos a seguinte fórmula: 
 
 
ΔL = L0.α.Δθ 
 
 
Onde, 
ΔL: Variação do comprimento (m ou cm) 
L0: Comprimento inicial (m ou cm) 
α: Coeficiente de dilatação linear (ºC-1) 
Δθ: Variação de temperatura (ºC) 
 
Exemplos Resolvidos: 
 
1) Uma barra de 10 metros de alumínio a uma temperatura inicial de 20ºC 
fica exposta ao sol, sendo sua temperatura elevada para 40ºC. Sabendo 
que o coeficiente de dilatação do alumínio é αAl = 22.10 -6 ºC-1, calcule a 
dilatação sofrida pela barra. 
 
Resolução: 
A dilatação linear é dada pela equação: 
ΔL = L0 . α . Δθ 
Dados do problema: 
L0 = 10 m 
α = 22 . 10-6 ºC-1 
Δθ = θf – θi = 40 – 20 = 20ºC 
Substituindo os dados na equação, temos que: 
ΔL = 10 . 22 . 10-6 . 20 
ΔL = 44 . 10-4 m = 4,4 . 10-3 m 
 
2) (UFLA-95)Uma barra de ferro homogênea é aquecida de 10ºC até 60ºC. 
Sabendo-se que a barra a 10ºC tem um comprimento igual a 5 m e que 
o coeficiente da dilatação linear do ferro é igual 1,2 x 10-6 ºC-1. Determine 
a variação de dilatação ocorrida e o comprimento final da barra. 
 
Resolução 
Dados: 
L0 = 5m 
Δθ = θf – θi = 60 – 10 = 50ºC 
α = 1,2 x 10-6 ºC-1 
Utilizamos a fórmula ΔL = L0 . α . Δθ para encontrar a dilatação. 
Substituindo os dados, temos que: 
ΔL = 5 . 1,2 x 10-6 . 50 
ΔL = 300 . 10-6 m 
ΔL = 3 . 10-4 m 
O comprimento final é a soma do comprimento inicial mais a dilatação: 
Lf = L0 + ΔL 
Lf = 5 + 0,0003 
Lf = 5,0003 m 
 
3) O gráfico abaixo representa a variação do comprimento de uma barra 
homogênea com a temperatura. Determine o coeficiente de dilatação 
linear de que a barra é constituída. 
 
 Resolução: