Capítulo 02. Dilatação Térmica

1. Definição

A matéria é constituída de partículas extremamente pequenas chamadas átomos e moléculas. Quando a matéria é aquecida, a energia de agitação dessas partículas torna-se maior, provocando um maior distanciamento entre elas. Em razão desse distanciamento entre as partículas é que ocorre a dilatação de um corpo aquecido, chamada dilatação térmica. Quando um corpo é resfriado, ou seja, sofre uma diminuição em sua temperatura, as partículas aproximam-se e ocorre o que denominamos contração térmica. Tais fenômenos ocorrem em corpos sólidos, líquidos e, também, nos gases. Para melhor compreensão do fenômeno de dilatação térmica, esta será estudada, separadamente, para cada estado da matéria, iniciando-se pelos sólidos.

2. Dilatação Térmica dos Sólidos

No sólido, a matéria tem forma própria e volume definido, porque as moléculas que a compõem estão fortemente ligadas entre si e apresentam um movi- mento muito pequeno de vibração, em torno da sua posição de equilíbrio, conforme vemos na figura 1.

Vejamos alguns exemplos da dilatação.

a) Entre os trilhos de uma ferrovia existe sempre um pequeno intervalo, e isso possibilita a dilatação do trilho nos dias de calor, sem produzir danos para a ferrovia.

b) Os fios de uma rede elétrica aérea devem apresentar a flecha (a), para que, num dia frio, não haja quebra do fio em virtude da contração.

3. Dilatação Linear

Para maior praticidade, vamos adotar, no estudo da dilatação linear, uma barra metálica e veremos o que ocorre com seu comprimento, quando aquecida.

É de verificação experimental que:

a) a variação do comprimento (L) de uma barra, quando aquecida, é diretamente proporcional à variação da temperatura (), pois, com o aqueci- mento, a energia de agitação faz com que as partículas se afastem umas das outras e, portanto, quanto maior a variação da temperatura, maior a variação do comprimento da barra.


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