Relatorio Dilatometro

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UVIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
ENGENHARIA MECÂNICA
6º SEMESTRE
NOME
 ALEX SANDER DA COSTA JOMO 
TÍTULO
LABORATÓRIO VIRTUAL DILATÔMETRO
MAUÁ – SP
2021
Sumário
1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 3
2. OBJETIVO ......................................................................................... 3
3. DESENVOLVIMENTO........................................................................ 3
4. EXPERIMENTO.................................................................................. 4
5. MEMORIAL DE CÁLCULOS.............................................................. 5
6. REFERÊNCIAS...................................................................................9
3
1. INTRODUÇÃO
Quando os corpos de prova são submetidos a uma variação de temperatura eles dilatam, ou seja, eles sofrem aumento ou diminuição nas suas dimensões.
Essa variação é bem pequena, e as vezes imperceptível a olho nu, necessitando assim de equipamentos de precisão, capaz de medir a dilatação, a fim de poder visualizar este fenômeno.
A dilatação de matérias se dá devido ao aumento de temperatura, pois quando ocorre esta injeção de energia em um corpo os átomos que o constituem aumentam seu grau de agitação, onde a distância média entre eles aumenta e com isso, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, sofre dilatação.
De uma forma geral todos os corpos dilatam após serem aquecidos e se contraem após serem resfriados. A dilatação linear é aquela que ocorre variação em apenas uma dimensão, ou seja, no comprimento do material.
2. OBJETIVO 
Coletar dados com o experimento transcrevendo em tabelas, e gráficos a fim de calcular o coeficiente de dilatação térmica linear dos tubos de metais variados e de diferentes dimensões, com o intuito de comparar com bases teóricas existentes.
3. DESENVOLVIMENTO
Em laboratório virtual foram feitos alguns experimentos com dilatômetro e tubos cilíndricos de diferentes tipos de material (aço, cobre e latão), de mesmo comprimento e de um único material (cobre), com diferentes comprimentos.
Com o auxílio de um termômetro foram aferidas e registradas temperaturas de início de experimento e estabilizada, com um relógio comparador foi possível ter parâmetros de medição da dilatação sofrida.
4.EXPERIMENTO
Com o App do dilatometro aberto e funcional foram utilizados diversos tipos de corpo de prova de diferentes matérias e comprimento, termômetro, bico de Bunsen, relógio comparador e batente móvel.
No primeiro experimento foi utilizado o corpo de prova de cobre com 500 mm de comprimento, sendo aferida e registrada sua temperatura, fixo o mesmo na base do Dilatometro (escala), conectado o bico de Bunsen, zerado o relógio comparador, travado o batente de medição e iniciado o aquecimento do corpo de prova por meio de vapor ate alcançar a temperatura de estabilidade, em todo a evolução do processo de aquecimento foi acompanhada a registrada tanto a temperatura final do experimento quanto a medição do relógio comparador para cálculos posteriores.
Foi repetido o experimento com os demais corpos de prova como pode ser visto na tabela a seguir:
	Material
	L0 mm
	Ti °C
	Tf °C
	ΔL mm
	ΔT °C
	α °C-1
	AÇO
	500
	24,5
	95,9
	0,40
	71,4
	1,12X10-5
	LATÃO
	500
	24,5
	95,9
	0,69
	71,4
	1,93X10-5
	COBRE
	500
	24,5
	95,9
	0,62
	71,4
	1,74X10-5
	COBRE
	400
	24,5
	95,9
	0,50
	71,4
	1,75X10-5
	COBRE
	350
	24,5
	95,9
	0,44
	71,4
	1,76X10-5
	COBRE
	300
	24,5
	95,9
	0,37
	71,4
	1,73X10-5
5.MEMORIAL DE CALCULOS
Conforme proposto para primeira parte do experimento:
5.1. 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
	L0 mm
	Ti °C
	Tf °C
	ΔL mm
	ΔT °C
	α °C-1
	AÇO
	500
	24,5
	95,9
	0,40
	71,4
	1,12X10-5
	LATÃO
	500
	24,5
	95,9
	0,69
	71,4
	1,93X10-5
	COBRE
	500
	24,5
	95,9
	0,62
	71,4
	1,74X10-5
Tabela 1 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes materiais
 ΔL= α. L0. ΔT 
Adequando a fórmula para o cálculo do coeficiente teremos a seguir:
	α= 
	ΔL
	
	
	L0. ΔT
	
CORPO DE AÇO
	α= 
	 0,40
	 
	
	 500 . 71,4
α= 1,12X10-5 °C-1 
 
 CORPO DE COBRE 
	α= 
	 0,62
	 
	
	 500 . 71,4
α= 1,74X10-5 °C-1 
CORPO DE LATÃO 
	α= 
	 0,69
	 
	
	 500 . 71,4
α= 1,93X10-5 °C-1 
nota: Para os demais corpos de prova de cobre foi calculado o coeficiente de dilatação linear a fim de ter uma base de comparativo mesmo não estando dentro do escopo da proposta do experimento. 
CORPO DE COBRE 400 mm 
	α= 
	 0,50
	 
	
	 400 . 71,4
α= 1,75X10-5 °C-1 
CORPO DE COBRE 350 mm 
	α= 
	 0,44
	 
	
	 350 . 71,4
α= 1,76X10-5 °C-1 
CORPO DE COBRE 300 mm 
	α= 
	 0,37
	 
	
	 300 . 71,4
α= 1,73X10-5 °C-1 
5.2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças. 
Em comparativo entre os resultados dos cálculos e tabela retirada da internet é possível notar pouca margem de erro que pode ter ocorrido por falha humana no momento dos ajustes do relógio ou trava do batente, porém está dentro de uma margem aceitável tendo em vista que está sendo utilizado duas casas decimais após a virgula.
Proposta da segunda parte do experimento.
5.3. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do experimento. 
	L0 mm
	Ti °C
	Tf °C
	ΔL mm
	ΔT °C
	α °C-1
	500
	24,5
	95,9
	0,62
	71,4
	1,74X10-5
	400
	24,5
	95,9
	0,50
	71,4
	1,75X10-5
	350
	24,5
	95,9
	0,44
	71,4
	1,76X10-5
	300
	24,5
	95,9
	0,37
	71,4
	1,73X10-5
5.4. Construa o gráfico variação do comprimento ΔL x comprimento inicial L0 e determine seu coeficiente angular. 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Gráfico 1 - Variação de comprimento (ΔL) X comprimento inicial (L0)
	
	
5.5. Determine o coeficiente angular do gráfico ΔL x L0 e explique o que ele representa. 
A fórmula utilizada para calcular o coeficiente angular se dá por:
	m=
	Δy
	
	Δx
Sendo:
	m=
	0,62
	
	0,37
	
	
	 m=
	1,68
O coeficiente representa a inclinação da reta e demonstra que ela é ascendente. 
5.6. 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.” 
Afirmação verdadeira.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TABELA: COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR DE ALGUNS MATERIAIS.
https://docente.ifrn.edu.br/edsonjose/disciplinas/fisica-ii-licenciatura-em-quimica-1/tabela-coeficiente-de-dilatacao-linear-de-alguns-materiais/view
SILVA, Marcos Noé Pedro da. "Cálculo do coeficiente angular de uma reta "; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/matematica/calculo-coeficiente-angular-uma-reta.htm. Acesso em 07 de setembro de 2021.
ΔL	500	400	350	300	0.62	0.5	0.43	0.36	
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