Dilatação térmica

Resumo: Dilatação térmica

A origem microscópica

Para entender a dilatação, precisamos lembrar que a temperatura está ligada à agitação das partículas de um corpo. Quando aquecemos um objeto, seus átomos e moléculas vibram com mais intensidade e, em média, ficam mais afastados uns dos outros. O efeito, no conjunto, é o aumento das dimensões do corpo, a dilatação térmica. Quando o corpo esfria, acontece a contração. E cada material tem um comportamento próprio, medido pelo coeficiente de dilatação, que depende da substância.

Os três tipos de dilatação

Nos sólidos, estudamos três tipos de dilatação. A linear considera uma só dimensão, como o comprimento de um trilho: a variação de comprimento é igual ao comprimento inicial vezes o coeficiente alfa vezes a variação de temperatura. A superficial considera uma área, como uma chapa, com coeficiente beta, que é o dobro de alfa. E a volumétrica considera o volume, com coeficiente gama, que é o triplo de alfa. A estrutura das três fórmulas é a mesma, o que facilita memorizar.

Pontos principais

• A dilatação ocorre porque as partículas se afastam ao serem aquecidas
• ΔL = L₀·α·ΔT; β ≈ 2α e γ ≈ 3α para superfícies e volumes
• Nos líquidos, a dilatação real é a aparente mais a do recipiente
• A água é anômala entre 0 °C e 4 °C, o que protege a vida em lagos