Dilatação Térmica

Introdução

A variação da temperatura provoca, geralmente, uma variação das dimensões de um corpo, pois está associada a alteração do grau de agitação molecular.

A variação das medidas lineares de um corpo é chamada dilatação linear ou unidimensional; a variação das medidas superficiais é chamada dilatação superficial ou bidimensional; a variação das medidas volumétricas é chamada dilatação volumétrica ou tridimensional.

Dilatação térmica dos sólidos

Dilatação linear dos sólidos



Dilatação superficial dos sólidos



Dilatação dos líquidos

Como os líquidos não têm forma própria, estuda-se somente a dilatação volumétrica dos mesmos.

A dilatação de um líquido ocorre ao mesmo tempo que ocorre a do recipiente que o contém. Assim sendo, dependendo do coeficiente de dilatação do líquido e do material de que é feito o frasco, a dilatação do líquido observada (dilatação aparente) será diferente.

Para ilustrar melhor a dilatação aparente utiliza-se um recipiente completamente cheio com um determinado líquido (Vil = Vir), como na figura abaixo.



Dependendo da relação entre o coeficiente de dilatação do líquido ( gama L ) e o coeficiente de dilatação
volumétrica do material de que é feito o recipiente (gama R ), poder-se-á observar um transbordamento ou não,
pois a dilatação aparente depende da dilatação do líquido e da dilatação do recipiente, ou seja:


no caso de um transbordamento.

Unidade do coeficiente de dilatação

Os três coeficientes de dilatação têm a mesma unidade.



ou º F^-1 ou K^-1, dependedo do sistema adotado.

Dilatação anômala da água

Em geral, um líquido, quando aquecido, sempre dilata, aumentando de volume: No entanto, a água constitui uma exceção a essa regra, pois ao ser aquecida de 0°C a 4°C tem seu volume diminuído, ao invés de aumentado. Apenas para temperaturas acima de 4°C a água dilata-se normalmente ao ser aquecida.



A variação do volume e, consequentemente, a variação da densidade da água com a temperatura estão representadas nos gráficos abaixo.



A densidade volumétrica máxima da água vale 0,99997 g/cm3 (1 g/cm3) e acorre a 3,98°C (4°C).