Centro de Ensino Superior de Marabá - CEMARFaculdade Metropolitana de Marabá

Experimento laboratorial sobre:Dilatação linear

Marabá – PA2012

Centro de Ensino Superior de Marabá – CEMARFaculdade Metropolitana de Marabá

Professor: Walter Rodrigues De AndradeAcadêmicos - códigos:

Andre Araujo Gomes - 249718;Drow Ernani Castro Lima - 959430;

Maressa Santos Lima Azevedo – 247278;Natallia Cordeiro dos Anjos – 246263;

Paulo Roberto Costa Fonseca – Rafael de Moraes Damasceno – 246697;

Roberto Moura Leite - 241820;Vanessa Cordeiro de Bono – 778311;Wallison Martins Almeida – 245518;

Curso: Bacharelado em Engenharia CivilDisciplina: Física Instrumental

Turma: ENC21 – N – 06

Marabá – PA2012

Conteúdo:

Resumo

Experimento sobre dilatação térmica, referente ao que estudamos anteriormente sobre a dilação do sólido, onde conhecemos e aprofundamos nossos conhecimentos sobre a dilatação linear. A dilatação linear é a mais notada, pois predomina em uma direção.

Desenvolvimento Teórico

Os sólidos que melhor se dilatam são os metais, principalmente o alumínio e o cobre. Obtivemos esses resultados através dos experimentos com os mesmos e com o acréscimo do metal, latão, onde a dilatação linear foi menor. Com essa junção obtivemos os resultados que serão expostos ao decorrer do trabalho.

Materiais necessários

- corpos de prova

- termômetro digital

- dilatômetro

- fonte térmica

- Becker de 500 ml

- balão volumétrico

- lamparina com álcool

- cronômetro

Descrição

O experimento foi feito uma vez com cada metal aquecido pela vaporização da água. Em cada 10 segundos foi medida a temperatura do tubo metálico e a variação da dilatação linear.

Desenvolvimento

Dilatação térmica do solido

Dilatação térmica é o fenômeno no qual um corpo sofre variação em

suas dimensões quando sua temperatura aumenta. Podemos dizer que todos

os corpos sólidos, quando aquecidos podem sofrer dilatação térmica. Assim

o processo de dilatação ocorre por conta do aumento da agitação das

moléculas.

Tomemos como exemplo uma barra de Alumínio, Cobre e Latão.

Podemos notar que a área de sua secção reta é muito pequena quando

comparada com seu comprimento. Assim, é fácil perceber que, neste caso,

a dimensão que mais se altera com a dilatação é o comprimento.

Por este motivo, dizemos que a barra sofreu uma dilatação linear.

Seja (Lo) o comprimento inicial da barra a uma temperatura, também

inicial, (To). Aquecendo essa barra a uma temperatura (T), ela sofrerá uma

dilatação (∆L).

A experiência mostra que a dilatação (∆L) é proporcional à variação

de temperatura e ao comprimento inicial da barra. Ou seja,

∆L= L-Lo

A proporção expressa acima pode ser transformada numa igualdade,

introduzindo-se uma constante chamada. Coeficiente de Dilatação Linear

(α). O valor desta constante depende diretamente do material que está

sofrendo dilatação.

Resultados

Com os experimentos obtivemos as dilatações das barras metálicas e observamos que cada material reage diferentemente a uma variação de temperatura.

Os demais resultados estão explicitados nos gráficos a seguir:

TABELA 2 DADOS OBSERVADOS

L0=56,8CM T0=28°C Material do tubo: Alumínio

Temperatura (°C) Dilatação (∆L) Comprimento (L)30°C 0,02mm 56,8530°C 0,03mm 56,8628°C 0,05mm 5728°C 0,06mm 57,129°C 0,2mm 57,2329°C 0,03mm 57,4429°C 0,43mm 57,5429°C 0,64mm 57,6329°C 0,74mm 57,6629°C 0,83mm 57,6629°C 0,86mm 57,6629°C 0,86mm 57,66

56.8 56.9 57 57.1 57.2 57.3 57.4 57.5 57.6 57.7 57.827.4

27.6

27.8

28

28.2

28.4

28.6

28.8

29

29.2

2828

29 29 29 29 29 2929f(x) = 0.840423975079969 x − 19.371284817316

Gráfico Tabela 2 (L x T)

Series2Linear (Series2)

L

T

TABELA 3 DADOS OBSERVADOS

L0=56,3CM T0=28°C Material do tubo: Cobre

Temperatura (°C) Dilatação (∆L) Comprimento (L)30°C 0,05mm 56,3531°C 0,1mm 56,430°C 0,19mm 56,4931°C 0,36mm 56,6631°C 0,5mm 56,831°C 0,59mm 56,8931°C 0,65mm 56,9531°C 0,65mm 56,95

56.3 56.4 56.5 56.6 56.7 56.8 56.9 5729.4

29.6

29.8

30

30.2

30.4

30.6

30.8

31

31.2

30

31

30

31 31 31 31f(x) = 1.24477690442099 x − 39.8117347982344

Gráfico Tabela 3 (L x T)

TLinear (T)

L

T

TABELA 4 DADOS OBSERVADOS

L0=56,5CM T0=28°C Material do tubo: Latão

Temperatura (°C) Dilatação (∆L) Comprimento (L)30°C 0,15mm 56,6530°C 0,26mm 56,7631°C 0,4mm 56,930°C 0,43mm 56,9331°C 0,43mm 56,9331°C 0,43mm 56,9331°C 0,43mm 56,93

56.6 56.65 56.7 56.75 56.8 56.85 56.9 56.9529.429.629.8

3030.230.430.630.8

3131.2

30 30

31

30

31

f(x) = 3.2447817836812 x − 153.931499051232

gráfico tabela 4 (L x T)

TLinear (T)

L

T

Conclusão

O experimento foi muito bom, pois vimos de forma prática o que aprendemos em sala de aula, e muito bem montado nos dando a noção visível de Dilatação Linear.