Relatório dilatação linear

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Universidade Estadual de Maringá 
Centro de Tecnologia 
Departamento de Tecnologia 
Engenharia Alimentos 
Física Experimental Il - Prof. Vitor Marques Pereira 
 
DILATAÇÃO LINEAR 
Jhenifer de Almeida
Ra107296@uem.br
Isabella Malta Pazinatto
Ra110505@uem.br
Laines Sumera
Ra106842@uem.br
Lauana Fernandes Silva
Ra107458@uem.br
Rodrigo Sales Molica
Ra107040@uem.br 
 
 
Resumo. Este relatório descreve o experimento físico de dilatação linear, onde foi utilizado uma barra homogenia de aço presa a um tubo conector. Para isto, conectou-se um termômetro digital ao aparato para medir a energia térmica. Durante o processo, usou-se um relógio comparador acoplado ao aparato, para ter precisão da medida obtida. A pratica abordada tem como objetivo obter o coeficiente de dilatação linear do aço através da equação de dilatação, comparando com os valores encontrados na literatura segundo Halliday. 
 
Palavras-chave: Dilatação linear, barra homogênea, energia térmica. 
 
Introdução 
A dilatação linear nada mais é que o processo de aumento de volume que acontece em apenas uma dimensão, tal como no seu comprimento. É um processo exclusivo dos materiais sólidos sujeitos a um aquecimento térmico. A dilatação deste corpo ocorre quando ele é submetido a uma fonte de calor, que vai ocasionar o aumento de sua temperatura causando o aumento na sua agitação molecular, assim as moléculas que foram oscilando com o calor submetido se expande tornando se maiores e ocupando mais espaço dando assim uma dimensão maior. 
Para ocorrer á dilatação linear vai depender do comprimento inicial e do material que será utilizada, pois cada material apresenta comportamento diferente ao ser submetido as variações de temperatura. O aumento da dimensão do material utilizado no experimento o aço, acaba sendo proporcional a temperatura submetida a ele, quando maior for á temperatura maior será seu volume.
Procedimento Experimental 
Primeiramente foi montado dilatômetro linear com precisão de 0,01 mm e tubos conectores (figura 1), gerador de vapor como na figura 2, 1 termômetros, água, 1 barra de aço. Inicialmente medimos a temperatura da barra de aço e seu comprimento, logo após foi conectada entre o suporte onde em uma ponta havia uma mangueira onde a agua aquecida passaria e na outra ponta o dilatômetro, ao ligar o gerador de vapor a agua recebe energia térmica e passa dentro da barra onde a um fio medindo a temperatura em que a agua sai da barra até começar a gotejar. Com o dilatômetro temos a dilatação/variação da barra e com qual temperatura isso acontece. 
Fig1.: Dilatômetro linear com precisão de 0,01 mm. 
 
Fig. 2. Gerador de vapor.
 
Resultados e Discussão 
Na medição temos como comprimento da barra de aço 68,9 cm (689 5) mm com temperatura de (26,7°C, foi obtido os seguintes resultados após o procedimento obtemos os seguintes resultados como temperatura final de (98,0°C, variação de temperatura °C e variação de comprimento ( mm. Porém, usou-se a seguinte operação para obter o resultado em mm:
Obtendo-se assim o valor de (mm.
 
Para os cálculos com os dados coletado foi utilizado as operações com desvios que são as seguintes:
 ΔL= 
O desvio do dilatômetro é de 0,005 mm, do termômetro digital é 0,1 e da trena usada para medir a barra de aço é de 5 mm.
Para o resultado final não foi convertido para o sistema internacional, no caso foi utilizado em milímetros e em graus célsius, se obteve os seguintes resultados do coeficiente de dilatação ou , tendo assim uma pequena diferença entre o valor teórico do coeficiente e o valor obtido no experimento. 
Notamos assim que o experimento poderia ser feito tanto com a temperatura em °C, quanto em K, pois quando faz a subtração das temperaturas, obtemos os mesmos valores para a variação de temperatura, tendo como resultado do coeficiente de dilatação linear . Porém para °F isso não é possível, pois o seu valor de variação de temperatura seria 128,34 °F, tendo como resultado do coeficiente de dilatação linear 
Conclusão 
 
Com base no experimento realizado, com dados coletados e seus cálculos, verificou-se que a dilatação linear é proporcional a suas variáveis (comprimento, temperatura). Portanto, podemos observar que com o aumento da temperatura aplicada na barra de aço, acontece uma expansão por causa do ganho de energia aos átomos, causado pela temperatura, assim fazendo o estado de agitação das moléculas aumentar e fazendo com que elas vibrem de forma que vão se afastando uma da outra. 
Referências 
COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR. Disponível em: <http://www.ucb.br/sites/100/118/Laboratorios/calor/dilatacaolinear.pdf>. Acesso em: 11 nov. 2018.
[1] HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: Gravitação, Ondas e Termodinâmica v.2. 8.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Cap. 19. p. 188-190.