Relatório do experimento da aula pratica virtual Dilatação

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA BAHIA
ENGENHARIAS
NOME
JEFERSON DOS REIS CARVALHO - 202008202973
TÍTULO
Experimento do Laboratório Virtual
 Dilatação Térmica
SALVADOR - BA
2021
	
	
	
	
1.1. OBJETIVO GERAL
Este experimento trata do fenômeno da dilatação linear de corpos cilíndricos. Inicialmente, você irá observar o aumento do comprimento de um tubo metálico em função de um aumento de sua temperatura. Em seguida, você determinará o coeficiente de dilatação linear de um material metálico. Como parte das atividades você terá que fazer a montagem e ajustes dos equipamentos e instrumentos necessários para a realização do experimento.
1.2. PRÉ-TESTE
1) Qual a relação entre a dilatação linear e a temperatura ?
c) Diretamente Proporcional.
RESPOSTA CORRETA Os corpos se dilatam ao serem submetidos a um aumento de temperatura, indicando uma relação direta de proporcionalidade.
2) O coeficiente de dilatação linear é uma característica do(a):
b) material;
RESPOSTA CORRETA Cada Material possui o próprio Coeficiente de Dilatação Térmica Linear.
3) Duas barras de mesmo comprimento e materiais diferentes sofrem uma mesma variação de temperatura. Considerando que uma barra é feita de silício (∝ =2,6 x 10-6 °C-1) e outra de aço (∝ =14 x 10-6 °C -1), qual delas sofrerá maior dilatação?
b) A barra de aço;
RESPOSTA CORRETA O coeficiente de dilatação térmica do aço é maior e, portanto, ela apresentará maior dilatação do que a barra de silício.
4) Qual das opções abaixo expressa uma grandeza que não interfere na dilatação térmica sofrida pelos sólidos?
c) Tempo em que o sólido fica exposto à fonte de calor.
RESPOSTA CORRETA Embora o tempo possa afetar a dilatação inicial, até que o corpo atinja a temperatura de equilíbrio, ele não possui relação com a dilatação dos corpos após o equilíbrio térmico.
5) Suponha uma barra de aço sendo aquecida de uma temperatura T0 = 20 °C até uma temperatura Tf= 100 °C. Suponha ainda que ao se medir a dilatação total decorrente da variação térmica, obteve-se um valor de 100mm. Pergunta-se: o que irá ocorrer com a barra quando ela for resfriada até a temperatura inicial de 20 °C?
a) Ela irá se contrair de 100mm;
RESPOSTA CORRETA A barra irá sofrer uma variação negativa de temperatura, e, portanto, irá se contrair.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
PARTE I - DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR
1. Anote na Tabela 1 os valores obtidos durante a primeira parte do experimento. Utilize a equação 1 para calcular o coeficiente de dilatação linear α de cada material, lembrando que o comprimento inicial dos corpos de prova é L0 = 500 mm. 
	Material
	To(ºC)
	 ∆L(mm)
	T(ºC)
	 ∆T(ºC)
	Cobre
	025.1
	124
	99,7
	74,7
	Latão
	025.1
	69
	99,7
	74,7
	Aço
	025.1
	81
	99,7
	74,7
∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆T
2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças. 
	Material
	To(ºC)
	Lo (mm)
	 ∆L(mm)
	T(ºC)
	 ∆T(ºC)
	α (ºC)
	α (pesquisa)
	Cobre
	25,4
	500
	0,62
	99,6
	74,2
	1,67E-05
	1,7*10-5
	Latão
	25,4
	500
	0,74
	99,8
	74,4
	1,99E-05
	2,2*10-5
	Aço
	25,4
	500
	0,39
	99,6
	74,2
	1,05E-05
	1,1*10-5
PARTE II: VARIAÇÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO METÁLICO EM FUNÇÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL
1. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do experime
2. nto. 
	L0 (mm)
	T0 (°C)
	∆L (mm)
	T (°C)
	∆T (°C)
	500
	25,4
	0,62
	99,6
	74,2
	400
	25,4
	0,49
	98,9
	73,5
	350
	25,4
	0,42
	98,9
	73,5
	300
	25,4
	0,36
	98,9
	73,5
Tabela 2 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos
2. Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento inicial L0 e determine seu coeficiente angular. 
	L0 (mm)
	T0 (°C)
	∆L (mm)
	T (°C)
	∆T (°C)
	α (ºC-3)
	500
	25,4
	0,62
	99,6
	74,2
	1,67E-05
	400
	25,4
	0,49
	98,9
	73,5
	1,67E-05
	350
	25,4
	0,42
	98,9
	73,5
	1,63E-05
	300
	25,4
	0,36
	98,9
	73,5
	1,63E-05
3. Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0 e explique o que ele representa. 
Resposta: Indo pela formula onde delta L é igual a o coefiente linear x o comprimento inicial x a variação do tempo temos que a variação do comprimento dividido pelo comprimento inicial temos o coeficiente linear vezes a variação da temperatura.
∆L/Lo=α*∆T.
4. Com base nos seus conhecimentos, verifique a validade da afirmação: “A variação no comprimento de um material, para uma mesma variação de temperatura, é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial.”
Resposta: Isso quer dizer que quando o cumprimento inicial diminui, sucessivamente, com uma mesma variação de temperatura, a variação de comprimento do material diminui também, sendo dessa forma uma relação diretamente proporcional.
1.3. PÓS-TESTE
1) Com base nos resultados experimentais obtidos, qual dos corpos de prova (Cobre, latão e aço) se dilatou mais?
c) Corpo de prova de latão.
RESPOSTA CORRETA O latão possui maior coeficiente de dilatação térmica dos materiais deste experimento e, portanto, se dilatou mais.
2) Ao se submeter duas barras redondas feitas de materiais diferentes e comprimentos iguais a uma variação térmica de 80°C, qual das barras deverá se dilatar mais?
a) A que possui maior coeficiente de dilatação térmica;
RESPOSTA CORRETA A dilatação térmica é diretamente proporcional ao coeficiente de dilatação térmica linear do material.
3) Em barras feitas com o mesmo material e sujeitas a mesma taxa de aquecimento, quanto maior o comprimento:
b) maior será sua dilatação final;
RESPOSTA CORRETA A variação no comprimento da barra é diretamente proporcional ao seu comprimento, tendo em vista que o material de composição das barras é o mesmo.
4) O Relógio comparador é utilizado no experimento para:
c) medir a dilatação do corpo de prova.
RESPOSTA CORRETA Para medir a dilatação térmica do corpo de prova usa-se o relógio comparador.
5) Qual a unidade de medida do coeficiente de dilatação térmica?
a) °C-1;
RESPOSTA CORRETA A unidade de medida do coeficiente de dilatação térmica é o °C-1.
2. CONCLUSÕES
Através deste experimento foi possível observar a razão que existe entre a variação da dilatação dos materiais, aumento nos seus comprimentos ao final da experiência, em relação aos devidos coeficientes de dilatação, tornando assim uma relação de proporcionalidade direta.