Dilatação térmica superficial

Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica, aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.

A dilatação térmica pode, então, ocorrer quando temos um aumento no volume de um corpo que sofre variação na sua temperatura ou, quando temos uma diminuição no volume de um corpo também ocorrida por ter sido submetido a uma variação de temperatura.

Se o exercício abaixo parecer difícil leia mais sobre dilatação térmica.

Exercício de dilatação térmica. Exercício que exige conhecimentos de dilatação térmica linear e dilatação térmica superficial, coeficiente de dilatação linear e superficial.

(Exercício de Física) Um anel de cobre (α = 20. 10-6 oC-1) tem raio interno igual a 5 cm a 20 oC. Determine até qual temperatura devemos aquecê-lo, de modo que esse anel possa ser introduzido num cilindro com base de área igual a 79,285 cm2. Considere π ≈ 3,14.
Resolução

Para que ocorra o encaixe do anel no cilindro é necessário que a área do anel seja igual à área da base do cilindro, ou seja: 

Sanel = 79,285 cm2

S0 = π . R2anel
S0 = π . 52
S0 = 78,5cm2

Logo,

∆S = Sf – S0
∆S = 79,285 – 78,5
∆S = 0,785 cm2

O coeficiente de dilatação térmica superficial é igual ao dobro do coeficiente de dilatação térmica linear:

β = 2α = 40 .10-6 oC-1

Aplicando estes valores na equação de dilatação térmica superficial, temos:

∆S = S0 . β . ΔT
0,785 = 78,5 . 40 . 10-6 . ∆T
∆t = 250 oC

Sendo assim:

∆T = Tf – T0
Tf = To + ∆T
Tf = 20 oC + 250 oC
Tf = 270 oC

Resposta: Tf = 270 oC

Será que você está estudando da maneira certa?

Nem todo mundo sabe estudar, é claro que saber estudar é algo um pouco subjetivo. Não vou entrar no mérito da pedagogia para não levantar grandes discussões. O certo é que cada um de nós aprende de uma maneira diferente e cada um tem suas preferências na hora de estudar. Só que tem alguns hábitos e comportamentos que podem ajudar a aprender mais, se organizar nos estudos, conseguir mais atenção, foco e isso vai aumentar o poder de concentração atenção, aumentando assim a possibilidade de aprender mais conteúdos.

Infelizmente alguns alunos acreditam que estudar é apenas assistir aula, ler um conteúdo e fazer exercícios. E o erro de muitos professores da educação básica é não ajudar esses alunos a encontrarem os melhores caminhos para aprenderem mais. Depois de anos na escola muitos alunos ainda não sabem estudar. As vezes chega na faculdade por um vestibular privado e continua com as mesmas dificuldades. E todos sabem que QUEM NÃO SABE ESTUDAR NÃO É APROVADO.

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4 respostas

  1. ola tenho uma duvida sobre uma equação que está me confundindo ela é: ∆A=π.20².(1.4,4.10e-5.20) estou usando está formula, mas o exercicio quer saber a area do furo, no qual as informações são: So=20; β=4,4.10e-5 e ∆0=20. No livro a resposta é 400,352π mas do jeito que estou fazendo as resposta fica como 403,52π. Oque estou fazendo de errado?

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