Dilatação térmica linear

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Dilatação térmica linear
Disciplina: Laboratório de Física II
Professor: Widinei Alves Fernandes
Alunos: Ehrick Leoni Meneses da Luz
Gabriela de Lima Mugart
CAMPO GRANDE - MS
2020
1. OBJETIVO
Determinar o coeficiente de dilatação linear de um sólido.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
Nesta experiência foi estudado a dilatação linear de um material isotrópico num intervalo de temperatura moderado e muito abaixo das temperaturas que se registram alterações na sua estrutura cristalográfica. A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno que ocorre quando os corpos que se encontram no estado sólido ou cristalino são expostos a uma grande variação de temperatura, de modo que as suas dimensões de comprimento, área ou volume são alteradas. Já a dilatação linear ocorre quando um corpo sofre aumento em sua temperatura e, consequentemente, há aumento na distância entre dois pontos em seu interior. São exemplos desse fenômeno o aumento do comprimento de uma barra, o aumento do raio de uma esfera e o aumento da diagonal de um quadro ou de um cubo.
Figura1-Autor desconhecido.
Assim como tem o coeficiente de expansão térmica, ou simplesmente de dilatação, o quociente que mede a alteração relativa de comprimento, ou volume, que se produz quando um corpo sólido, ou um fluido dentro de um recipiente, experimenta essa alteração de temperatura, resultando assim uma dilatação térmica. α é o coeficiente de dilatação térmica linear, cuja unidade é o ºC-1, que depende da natureza do material que constitui o corpo. Tendo varias substancias possuindo altos valores do coeficiente de expansão térmica, tais como: borracha dura, gelo, alumínio, cobre e latão.
Neste experimento será analisado o resfriamento de corpos quentes. Quando corpos de temperaturas diferentes entram em contato entre si, calor é transferido dos corpos mais quentes para os mais frios para que atinjam o equilíbrio térmico. Esse processo é mais rápido no início, ficando uniforme com o passar do tempo.
										 	
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Vídeo do experimento e as imagens 1 e 2 para serrem tirada as medidas. No vídeo é utilizado um equipamento denominado dilatômetro, barra metálica, termômetro e fonte térmica. 
Através da aula prática através do vídeo aula do experimento, foram acompanhados o aquecimento e dilatação da barra até 97,3 ºC e após foi desligado o aquecimento e acompanhado o resfriamento sendo anotado os valores da temperatura de acordo com o tempo medido no dilatômetro. E na imagem, fornecida pelo o material de apoio 
foi tirado a medida do comprimento inicial da haste 𝐿𝑜.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
	Prosseguindo com o experimento, foram anotados a temperatura (ºC) e o tempo (T) sendo utilizado esses dados no procedimento. Sendo então essas as temperaturas coletadas, mostradas na tabela 1.
	Temperatura (ºC)
	Tempo (0,01mm)
	97,3
	0,79
	93
	0,75
	88,9
	0,7
	84,3
	0,65
	79,5
	0,6
	73,8
	0,55
	67
	0,5
	60,4
	0,45
	54
	0,4
	48,8
	0,35
	44,6
	0,3
	37,6
	0,2
	34,6
	0,15
	27,2
	0
Tabela 1 - próprio autor.
Nota-se a diminuição da temperatura do solido que foi aquecida até 97,3 ºC, e após o desligamento do aparelho foi resfriando até chegar na temperatura mínima 27,2 ºC.
4.1. Resultados do Gráfico
da temperatura da água no decorrer do tempo, ou seja, a água vai se aproximando da temperatura ambiente conforme está em contato com ele, mas em meia hora não é possível registrar a água em temperatura ambiente. Graficamente (figura 1) é possível notar a regressão linear da temperatura através do tempo.
Figura 3 - próprio autor.
ΔT = Tf - Ti = 44,6 -97,3 = -52,7
α== = 1,89 x10-6 ºC-1
Com base nos cálculos foi possível achar de qual material a haste é construída com coeficiente de dialetação de latão.
5. CONCLUSÃO
Com o experimento realizado, verificamos como funciona o processo de resfriamento da e sucessivamente a dilatação do solido em contato com altas temperaturas, e notar uma relação do tempo e temperatura como uma tendência exponencial, no qual dados coletados feitos e esboçado o gráfico foi possível analisar o gráfico e sua equação para poder encontrar o coeficiente de dilatação linear, quando se observou a figura (3). Notando – se também que a dilatação do material analisado, está proporcionalmente relacionado ao material.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] SILVA, Wilton Pereira da et al. Medida de calor específico e lei de resfriamento de Newton: um refinamento na análise dos dados experimentais. Rev. Bras. Ensino Fís. [online]. 2003, vol.25, n.4 [cited  2020-06-24], pp.392-398. Available from: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172003000400010&lng=en&nrm=iso>. ISSN 1806-9126. 
[2] < https://www.todamateria.com.br/lei-zero-da-termodinamica/>
Dilatação térmica linear
Tempo (T)	
97.3	93	88.9	84.3	79.5	73.8	67	60.4	54	48.8	44.6	37.6	34.6	27.2	0.79	0.75	0.7	0.65	0.6	0.55000000000000004	0.5	0.45	0.4	0.35	0.3	0.2	0.15	0	Temperatura(ºC)
Tempo (T)