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Dilatação térmica

A dilação térmica é um assunto muito estudado devido a sua importância e aplicação, como por exemplo em projetos de engenharia de estruturas e em ferrovias.

 

A maioria dos corpos e substâncias estão sujeitas a variações de temperatura que causam variações nas suas dimensões, ou seja, os corpos se dilatam termicamente. A dilatação térmica é estudada principalmente em corpos sólidos, devido à facilidade de observação da dilatação ou contração do corpo. Como a temperatura se relaciona com a distância entre as partículas de um corpo, podemos concluir que um aumento da temperatura causa dilatação enquanto uma diminuição da temperatura causa contração do material.

 

A dilatação térmica é estudada nas 3 dimensões. Cada uma delas relaciona o comprimento (Lᵢ), a superfície (Sᵢ) ou o volume (Vᵢ) com a variação da temperatura (ΔT) a qual estão sujeitas e uma constante, que depende do material em questão, chamamos esta constante de coeficiente de dilatação (α,β,γ). Veja como calcular cada uma delas:

 

  • Dilatação linear: ΔL=Lᵢ.α.ΔT
  • Dilatação superficial: ΔS=Sᵢ.β.ΔT
  • Dilatação volumétrica: ΔV=Vᵢ.γ.ΔT

 

Note que estas equações nos retornam a variação no "tamanho" dos objetos estudados. Outra relação que podemos citar é que o coeficiente de dilatação superficial é 2 vezes o valor do coeficiente de dilatação linear (β=2.α), isso também vale para o coeficiente de dilatação volumétrico, que é 3 vezes o valor do linear (γ=3.α).

 

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