PRTICA 03 DILATAO TRMICARelatrio 3Turma 3MCProfessor: Jair Valadares Costa Integrantes do grupo

Arthur Pariz Dias

Augusto Bellucio Ker - MonitorKaio Mauro de Oliveira

Luiz Fernando ThomazMarcelo Felipe Figueredo Ribeiro

Tiago Rocha Barreto

Victor Elias Rosa Moscon de Matos 2. OBJETIVOS1 Medir corretamente as grandezas envolvidas;

2 Entender cada etapa do procedimento experimental;

3 - Determinar o coeficiente de dilatao linear de alguns materiais (substncias).

3. INTRODUO TERICA

Um corpo slido, submetido ao do calor, apresenta alteraes em suas dimenses a medida que sua temperatura varia. A dilatao segundo uma dimenso denominada dilatao linear. Um bom exemplo o espao deixado entre os trilhos de uma linha frrea. Caso este espao no existisse, os trilhos iriam se deformar, pois apesar da expanso ser muito pequena, quando comparada ao comprimento do trilho, as foras envolvidas so de magnitude muito grande.

Vamos analisar a dilatao linear de uma haste fina de comprimento inicial l0 temperatura T0: 25 CVariando a temperatura desta haste para T, verifica-se que seu comprimento muda de valor, para l.

A experincia mostra que a dilatao sofrida pela haste L = L - l0 , proporcional ao seu comprimento inicial l0 e a variao de temperatura T = T T0 . Quanto maior a variao da temperatura, maior ser a dilatao da barra. Deste modo temos:

A constante de proporcionalidade denominada de coeficiente de dilatao linear. Seu valor depende da natureza do material da haste. Na tabela apresentamos os valores do coeficiente de dilatao linear para alguns materiais.

A unidade do coeficiente de dilatao linear o inverso da unidade de temperatura.

Assim, a unidade do coeficiente de dilatao linear ser o C-1 .Em alguns exerccios, pedido o valor do comprimento final da barra. Para encontr-lo, podemos utilizar as equaes:

Em que a combinao destas equaes permite a deduo da seguinte expresso:

Podemos tambm expressar a dilatao linear de um corpo atravs de um grfico de seu comprimento(L)em funo da temperatura(), desta forma: O grfico deve ser um segmento de reta que no passa pela origem, j que o comprimento inicial no igual a zero.Considerando um ngulo como a inclinao da reta em relao ao eixo horizontal. Podemos relacion-lo com:

Pois:

4. MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Um dilatmetro linear;

Rgua;

Tubos cilndricos de alumnio, lato e ao;

Termmetros;

Sistema de aquecimento de gua.Montamos o aparato conforme as orientaes do professor, observando o esquema abaixo:

Atravs do uso de um relgio comparador, equipado com dilatmetro, deu-se incio a medio da temperatura no tubo metlico (temperatura ambiente), analisamos o comprimento inicial da linha, registrando os dados na tabela. Aqueemos a gua at a sua ebulio e observamos a vaporizao do fluido pelo duto. Aguardamos os termmetros atingirem o equilbrio trmico e anotamos as temperaturas finais nos pontos 1 e 2, conforme o esquema sugerido. Como temos duas medidas para as temperaturas finais (TF1 e TF2) fizemos a mdia das duas leituras para us-la como temperatura final. Tfinal= (TF1 + TF2)/25.RESULTADOSOs dados experimentais coletados esto contidos na tabela (1).

Tinicial(25,0 0,5) C

L0(500,000 0,005) mm

TF1(100,0 0,5) C

TF2(99,0 0,5) C

L(0,710 0,005) mm

Tabela 1- Dados coletados para o experimento.

5.1. TEMPERATURA FINALTF = (TF1 + TF2)/2 = (100 + 99)/2 = 99,5 CTF = 0,4 CTF = (99,5 0,4) C5.2. VARIAO DE TEMPERATURA T = 99,5 25,0 = 74,5 C

(T) = 0,6 C T = (74,5 0,6) C5.3. COEFICIENTE DE DILATAO LINEAR = L / L0. T = 1,906040268x10-5 C-1

= 2,039...x10-7 = 2x10-7 C-1

= (0,00002 0,0000002) C-1 6. ANLISE E CONCLUSESO experimento aqui registrado permite afirmar que aps o aquecimento da linha de lato, atravs do vapor de agua, dilatao da linha de cobre tornou-se evidente atravs da variao registrada no relgio comparador; e do calculo do coeficiente de dilatao linear. 7. BIBLIOGRAFIAHalliday, D; Resnick, R; Walker, J. Fundamentos de Fsica, v.2: gravitao, ondas e

termodinmica, 8. Ed. Rio de janeiro: LTC, 2008.http://www.if.ufrgs.br/~leila/dilata.htmhttp://educacao.globo.com/fisica/assunto/termica/dilatacao-termica.html