Física & Química

Dilatação linear – o que é, como ocorre, cálculo, coeficientes e tipos

A dilatação linear é uma variação de dimensão que acontece apenas dos corpos sólidos, como é o caso do aço, quando altas temperaturas incidem sobre eles.

Atualizado em 05/07/2019

A dilatação linear ocorre quando o volume cresce, só que isso se dá somente numa dimensão em seu comprimento. É um fenômeno dos materiais sólidos e assim mesmo quando incide sobre eles altas temperaturas.

Seu cálculo é bem simples, bastando para isso aplicar a fórmula correta. E na exemplificação é salutar usar o exemplo dos trilhos do tem, já que eles expandem mas não dilatam.

Vale observar que há também outros tipos de dilatação térmica, além da linear. São elas a dilatação superficial e a dilatação volumétrica.

O Cálculo da Dilatação Linear

Dilatação Linear – conceito, cálculo, coeficientes e aplicação prática

É simples calcular a dilatação linear, posto que basta usar a fórmula seguinte: ΔL = L0.α.Δθ. Aqui, “ΔL” significa variação do comprimento, “L0” equivale a comprimento inicial, “α” = coeficiente de dilatação linear e “Δθ” = variação de temperatura.

E uma forma de compreender melhor esse cálculo é exemplificar uma ocorrência prática. Imagine os trilhos de um trem para aplicar neles a incidência da dilatação térmica. Quando os vagões por ali transitam, a temperatura sobe a graus bem elevados.

Com isso os átomos se agitam e o ferro se expande. Só que os trilhos não entortam, posto que há entre eles propositais espaços para aumentar de volume.

Os Coeficientes de Dilatação Linear

A dilatação linear é a variação de uma dimensão que ocorre somente nos corpos sólidos, em decorrência do calor. Isso se dá, por exemplo, em barras e nos fios. E essa dilatação cresce conforme o aumento da temperatura, posto que é um crescimento proporcional.

Mas não é só isso. De acordo com o material que entra na composição do corpo, a dilatação pode se alterar. Por essa razão, é essencial conhecer os coeficientes envolvidos no processo. Isso porque são tais coeficientes que determinam o aumento de volume dos materiais.

Dilatação Linear – conceito, cálculo, coeficientes e aplicação prática

É importante ter uma noção de como varia a dilatação dos materiais quando expostos ao calor. O aço = 11.10-6, concreto = 12.10-6, alumínio = 22.10-6, chumbo = 27.10-6 e cobre = 17.10-6. Mais exemplos: ferro = 12.10-6, vidro = 8.10-6 e vidro pyrex = 3,2.10-6.

Nos exemplos, o chumbo é o que tem o coeficiente mais elevado, entretanto, o que dilata menos é o pyrex.

A Dilatação Superficial e a Dilatação Volumétrica

Dilatação Linear – conceito, cálculo, coeficientes e aplicação prática

Embora a dilatação linear seja a mais estudada e aplicada em provas, podem ocorrer outros tipos de dilatação térmica. Elas pode ser de dois tipos, quais sejam, dilatação superficial e volumétrica.

A dilatação superficial é aquela em que a dimensão interfere tanto no comprimento quanto na largura. Já na dilatação volumétrica, a dimensão interfere no comprimento, na largura, assim como na profundidade.

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Fonte: Só Física, Brasil Escola, Mundo Educação, Toda Matéria, Info Escola, Educa Brás, Wikipédia, Alunos Online.

Fonte das imagens: Criatives, Youtube, Slide Play, Youtube.