O que é dilatação térmica?

Dilatação térmica é o fenômeno físico caracterizado pelo aumento das dimensões de um corpo devido ao aumento de sua temperatura. Quer aprender tudo sobre dilatação? Vamos lá!

tirinha dilatação térmica

Definição de dilatação térmica


Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica, aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.

A dilatação térmica pode, então, ocorrer quando temos um aumento no volume de um corpo que sofre variação na sua temperatura ou, quando temos uma diminuição no volume de um corpo também ocorrida por ter sido submetido a uma variação de temperatura.

Bem, no parágrafo acima eu falei apenas em variação de temperatura porque nem sempre o volume de um corpo aumenta quando sua temperatura aumenta. A água, por exemplo, à pressão atmosférica, diminui seu volume quando passa de 0 °C para 4 °C. Mas este é um caso raro, pois normalmente o que acontece é:

Aumentando a temperatura de um corpo, este corpo sofre dilatação térmica e seu volume aumenta. Dizemos que ocorreu uma expansão térmica.

Diminuindo a temperatura de um corpo seu volume também diminui. Dizemos que ocorreu uma contração térmica.

A dilatação térmica não ocorre somente nos corpos sólidos, nos líquidos e gasosos também. Nos corpos sólidos a dilatação ocorre em todas as direções, mas, esta dilatação pode ser predominante em apenas uma direção ou em duas. Sendo assim a dilatação térmica dos sólidos pode ser divida em: linear, superficial e volumétrica.

Dilatação térmica linear


Quando a dilatação é predominante em uma direção, como podemos ver na imagem abaixo:

Para calcularmos a variação de comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear utilizamos a seguinte equação:

∆L = L0 . α . ∆T

Onde:

∆L: variação de comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear.
L0 : comprimento inicial do corpo.
α: coeficiente de dilatação térmica do material que constitui o corpo.
∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.


exemplo de dilatação térmica

Dilatação térmica superficial


Quando a dilatação é predominante em duas direções, aumentando ou diminuindo a área da superfície do corpo. Observe a imagem abaixo:

dilatação térmica superficial

Para calcularmos a variação da área do corpo que sofreu a dilatação superficial utilizamos a seguinte equação:

∆S = S0 . β . ∆T

Onde:

∆S: variação da área da superfície do corpo que sofreu a dilatação superficial.
S0 : área inicial da superfície do corpo.
β: coeficiente de dilatação superficial do material que constitui o corpo.
∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

É importante saber que o coeficiente de dilatação superficial de um material é igual ao dobro do coeficiente de dilatação linear do mesmo material, ou seja, β = 2α.

Dilatação térmica volumétrica


Quando a dilatação ocorre nas três direções, ou seja, a dilatação acontece no volume do corpo.

∆V = V0 . γ . ∆T

Onde:

∆V: variação do volume do corpo que sofreu a dilatação.
V0 : volume inicial do corpo.
γ: coeficiente de dilatação volumétrica do material que constitui o corpo.
∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

É importante saber que o coeficiente de dilatação volumétrica de um material é igual ao triplo do coeficiente de dilatação linear do mesmo material, ou seja, γ = 2α.
Comentários
  1. Muito, Parabens para quem quer que seja o autor deste blog. esta me ajudando muito nos trabalhos e pesquisas!

    Obrigadoo

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  2. queria mas exemplos do dia dia ok!

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  3. adorei. Parabéns.....

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  4. muito bom o seu texto parabens pelo grande trabalho realizado xD

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  5. nossa esse blog ta me ajudando no momento que eu mais to precisando!! risos

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  6. mto obg, me ajudou em pesquisa de fisica do colégio, e me deu pontos para o 3º bimestre (:

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  7. tava com muitas duvidas a respeito deste assunto e vai ter uma prova hoje bom o blog é otimo e mim ajudou bastante... e eu concordo com o murilo pessoa pra gente saber o que aconteceria se a rodela fosse aquecida tbm! mais ta muito bom bem explicado.

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  8. Otimo trabalho está sendo feito neste blog, gostaria de comtribuir comentando o raciocínio de murilo: Eu estava aqui pesquisando e percebi um erro no comentario de murilo;
    O cara do video deveria, ao ver que a bolinha não estava passando pelo buraco(por esquenta-la, ele deveria ter aquecido a rodela... para que vissemos como a dilatação atinge outros materiais e em diferentes formatos..
    Ao contrário do que se pensa, a argola não só irá se dilatar em sua face esterior; mas também na parte interior, o que iria estreitar mais ainda a passagem para a esfera.

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  9. adoorei tirei 10 na materia de fisica coom essa pesquisaaa

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  10. Só está faltando dilatação volumétrica. Mas fora isso o site é ótimo e as informações são bem claras.

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  11. Esse blog me ajuda muito quem derá se todos tivessem a mesma disposição em escrever e postar coisas uteis como tal.
    Parabéns...

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  12. ta de parabens o autor desse blog. janaina leite

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  13. Parabéns esta ótimo , me ajudou muito nas minhas dúvidas e indecisão (:

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  14. Lavínia Dos Santos Novais6 de junho de 2011 00:28

    Primeiramente eu quero agradecer pela fonte de pesquisa,gostei muito do site. Parabéns pelo conteúdo aqui postado, suas palavras e seus conhecimentos estão super valorizados nesta página. Muito obrigada pela pesquisa, suas palavras favorecerão meus conhecimentos. Obrigada!!

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  15. obrigado com esse trabalho de dilataçao termica... consegui passar de ano..

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  16. mto obg !! tudo q eu precisava para o trabalho de física do professor Marcelo barros , me ajudou bastante para conquistar uma nota ideal na EEEP no Ceará !!!! por Thales Soares ...

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  17. gostei , o autor poderia colocar mais exemplos dessas aplicacões, até mesmo em ações que concretizamos em nosso dia a dia, em que isto estes conteúdos de encaixam.

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  18. O jeffers está errado, ao esquentar a argola tambem, a passagem aumentaria e não diminuiria

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  19. vlw mano tava precisando pra trabalho de recuperação do 1 e 2º bim aki.

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  20. Cara,olha que eu já rodei por vários sites mas ainda não tinha encontrado nada parecido como encontrei aqui, tem praticamente tudo o que eu estou precisando para estudar para as minhas provas do Ensino médio. Parabens!!!!!!!!

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  21. tem o calculo da dilatação térmica de esferas?

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  22. gostaria de mais exemplo sobre o dispositivo grauus

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  23. gostaria de mais exemplo sobre o dispositivo grauus

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