Dilatação Linear

Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento. Uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento para a dilatação não envergarem com ganho de calor, ou retraírem com a queda da temperatura. Vale lembrar também que a dilatação não é um fenômeno visível, variando de acordo com o material e a temperatura. A dilatação linear é apenas teórica, sendo que para que algo exista ele deve ser tridimensional, numa dilatação a matéria ira dilatar em três dimensões, mas como não é possível calcular essa dilatação, adota-se somente o calculo da dilatação linear. O coeficiente de dilatação linear (α) é constante em apenas alguns intervalos de temperaturas, por isso seus valores tabelados são obtidos por médias de temperaturas.

Dados:

ΔL = variação de comprimento
α = coeficiente de dilatação linear
Lo = comprimento inicial
Δt = variação de temperatura

Ex. 1: Em uma barra de ferro de 3,6 m, o coeficiente de dilatação linear é de 2 x 10(-5)* °C(-1)* com temperatura inicial de 15°C e temperatura final de 85°C. Determine o comprimento final da barra.

Dados:
ΔL = ?
Lo = 3,6 m
L = x
α = 2 . 10(-5)*
Δt = 70°C
to = 15°C
t = 85°C

ΔL = Lo . α . Δt
x = 3,6 . 2 . 10(-5)* . 70
x = 7,2 . 10(-5)* . 70
x =  504 . 10(-5)*
x = 0,00504 m

L = Lo + ΔL
L = 3,6 + 0,00504
L = 3,60504 m

Ex. 2: Uma barra de ferro possui comprimento de 2,5 m a 23°C. Ao ser aquecida a 125°C, ela se expande 0,00826 m. Calcule o coeficiente de dilatação linear.

α = 0,00826 / 2,5 . 92
α = 0,00826 / 230
α = 0,000035913°C
α = 3,59 . 10(-5)* °C(-1)*

* = Significa a elevação do número.