Dilatação Linear



Ocorre quando o corpo tem expansão em uma dimensão.

Por exemplo, os fios de telefone ou luz. Expostos ao Sol nos dias quentes do verão, variam suas temperaturas consideravelmente, fazendo com que o fio se estenda causando um envergamento maior, pois aumenta seu comprimento que passa de um comprimento inicial (L_i) a um comprimento final (L_f). A mesma coisa acontece com o fio de cabelo quando se utiliza a "chapinha" para alisá-lo. Dizemos que a dilatação provocou um aumento no comprimento dado por:

L= L_f - L_i.

A dilatação do fio depende de três fatores:

da substância de que é feito o fio;

da variação de temperatura sofrida pelo fio;

e do comprimento inicial do fio.

O comportamento aqui descrito para um fio é geral para qualquer corpo que tenha uma de suas dimensões muito maior do que as outras duas e, nesse caso, podemos nos concentrar na dilatação linear e calcular a variação no comprimento do corpo pela expressão:

onde:

L é variação de comprimento do fio, ou seja, é a dilatação linear;

é o coeficiente de dilatação linear, que é uma característica da substância;

Li é o comprimento inicial;

T é a variação de temperatura, ou seja, T = T_f - T_i, onde T_i representa a temperatura inicial do fio e T_f a temperatura final.

Na tabela podemos verificar o valor do coeficiente de dilatação linear de algumas substâncias.

substância	coeficiente de dilatação linear (oC-1)
aço	11x10-6
água	69x10-6
álcool	333,67x10-6
cobre	16,8x10-6
ferro	11,4x10-6
madeira	30x10-6
mercúrio	60,67x10-6
ouro	14,3x10-6
prata	18,8x10-6
vidro comum	9x10-6
vidro pirex	3,2x10-6

Pela tabela podemos verificar o valor de alguns coeficientes de dilatação para alguns materiais e compará-los. Observamos que o valor do coeficiente para o vidro pirex é, aproximadamente, três vezes menor do que o vidro comum por isso ele suporta maiores variações de temperatura e não trinca tão facilmente como o vidro comum.

O álcool tem um coeficiente de dilatação muito maior do que o mercúrio e ambos são utilizados na fabricação de termômetros.

Na simulação, podemos observar o fenômeno da dilatação linear em um fio: quando há aumento de temperatura, há um aumento na extensão do fio