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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.