Dilatação Volumétrica
Dilatação Volumétrica é o aumento de um corpo submetido a aquecimento térmico que ocorre em três dimensões - altura, comprimento e largura.
Quando aquecidos, os átomos que constituem os corpos se agitam, de modo que aumentam o espaço ocupado entre eles e, assim, os corpo se dilatam, ou incham.
Fórmula da Dilatação Volumétrica
Onde,
ΔV é a variação do volume,
V0 é o volume inicial,
γ (gamma) é o coeficiente de dilatação volumétrica (depende do material),
Δθ é a variação de temperatura.
Coeficiente de dilatação térmica volumétrica
A unidade de medida do coeficiente de dilatação térmica volumétrica é ou .
O coeficiente de dilatação volumétrica é igual a três vezes o coeficiente de dilatação linear .
Exemplo
O do alumínio é .
O do aço é .
Isto significa que corpos feitos de alumínio aumentam mais o volume sob ação do calor do que os feitos de aço, sob as mesmas condições.
Dilatação dos Sólidos e dos Líquidos
Para calcular a dilatação é preciso considerar o coeficiente dos materiais. É de acordo com os materiais de que são feitos os corpos que os mesmos têm mais ou menos propensão de se dilatar.
Confira a tabela em Dilatação Térmica.
No caso dos líquidos, para calcular o aumento de volume é preciso que ele esteja dentro de um recipiente sólido, pois o líquido não tem forma. Desta maneira, conseguimos medir a sua dilatação considerando a dilatação do sólido e a dilatação do líquido em si.
A dilatação dos líquidos é superior à dilatação que acontece com os sólidos. Assim, é provável que um recipiente quase cheio com água transborde após o aumento da sua temperatura.
A água transbordada é chamada dilatação aparente. Portanto, a dilatação volumétrica dos líquidos é igual à dilatação “aparente” do líquido mais a do sólido:
Dilatação Linear e Dilação Superficial
A Dilatação Térmica é classificada em linear, superficial e volumétrica. Seus nomes são uma referência às dimensões dilatadas, a saber:
Dilatação Linear: a variação no tamanho de um corpo é significativa em comprimento, tal como a dilatação dos fios pendurados nos postes que vemos nas ruas.
Dilatação Superficial: a variação no tamanho de um corpo ocorre na superfície, ou seja, compreende o comprimento e a largura. É o que acontece com uma placa de metal submetida ao calor.
Exercício Resolvido
Uma barra de ouro a 20 ºC de temperatura tem as seguintes dimensões: 20 cm de comprimento, 10 cm de largura e 5 cm de profundidade. Qual será a sua dilatação após ser submetido a 50 ºC de temperatura. Considere que o coeficiente de dilatação linear do ouro é 15.10-6.
Pratique mais
ASTH, Rafael. Dilatação Volumétrica. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/dilatacao-volumetrica/. Acesso em: