{"id":7165,"date":"2020-11-10T17:03:51","date_gmt":"2020-11-10T20:03:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/?page_id=7165"},"modified":"2021-05-05T19:59:22","modified_gmt":"2021-05-05T22:59:22","slug":"dilatacao-termica","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/dilatacao-termica\/","title":{"rendered":"Dilata\u00e7\u00e3o T\u00e9rmica"},"content":{"rendered":"

“O tempo diariamente \u00e0 nossa disposi\u00e7\u00e3o \u00e9 el\u00e1stico; as paix\u00f5es que sentimos o dilatam, as que nos inspiram o encolhem e o h\u00e1bito o preenche.”<\/span><\/strong><\/em><\/p>\r\n

Proust<\/em><\/span><\/a><\/p>\r\n

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Varia\u00e7\u00f5es de temperatura afetam as dimens\u00f5es dos materiais, e o grau de influ\u00eancia depende do material.<\/span><\/p>\r\n

As fotos no topo da p\u00e1gina exemplificam este fen\u00f4meno. <\/span><\/p>\r\n

Trilhos podem entortar, linhas de transmiss\u00e3o podem se aproximar do solo provocando acidentes e dispositivos eletromec\u00e2nicos<\/span>1<\/sup><\/a><\/span> foram desenvolvidos para proteger circuitos el\u00e9tricos de sobrecargas ou controlar a temperatura de sistemas.<\/span><\/p>\r\n

Por outro lado, a constru\u00e7\u00e3o civil utiliza juntas de dilata\u00e7\u00e3o para proteger grandes estruturas de tens\u00f5es mec\u00e2nicas provocadas pela dilata\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica. <\/span>2<\/sup><\/a><\/span><\/span><\/p>\r\n

A Figura 1 apresenta um termostato bimet\u00e1lico utilizado no controle de temperatura.<\/span><\/p>\r\n

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Figura 1. Termostato bimet\u00e1lico ajust\u00e1vel. Fonte: Fabricante Chin\u00eas<\/a><\/figcaption><\/figure>\r\n

A Figura 2 apresenta o resultado de se guardar vasos de vidro cheios de \u00e1gua no congelador, e a Figura 3 mostra que o mesmo n\u00e3o ocorre com uma garrafa de Vodka.<\/span><\/p>\r\n

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Figura 2. \u00c1gua congelada em recipiente de vidro.<\/figcaption><\/figure>\r\n
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Figura 3. Vodka em garrafa de vidro guardada no congelador<\/figcaption><\/figure>\r\n

O aumento da temperatura produz uma maior vibra\u00e7\u00e3o nos \u00e1tomos e mol\u00e9culas que resulta no aumento da dist\u00e2ncia m\u00e9dia entre esses elementos. Por sua vez, o aumento da dist\u00e2ncia m\u00e9dia entre \u00e1tomos e mol\u00e9culas produz um crescimento nas dimens\u00f5es do material.<\/span><\/p>\r\n

\u00c1tomos, mol\u00e9culas e subst\u00e2ncias se mant\u00eam unidos em decorr\u00eancia do equil\u00edbrio entre for\u00e7as de atra\u00e7\u00e3o e repuls\u00e3o que atuam na liga\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\r\n

A Figura 4 apresenta essas for\u00e7as para materiais com mesma energia de liga\u00e7\u00e3o, mas com forma diferente na composi\u00e7\u00e3o das curvas. <\/span><\/p>\r\n

Observa-se que com curvas mais fechadas a varia\u00e7\u00e3o na dist\u00e2ncia m\u00e9dia se torna menos sens\u00edvel a varia\u00e7\u00f5es de temperatura.<\/span><\/p>\r\n

Isto significa que o tipo de liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica do material e sua estrutura cristalina afetam a dilata\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica.<\/span><\/p>\r\n

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Figura 4. Influ\u00eancia do tipo de liga\u00e7\u00e3o na dilata\u00e7\u00e3o dos s\u00f3lidos. Fonte: Shackelford<\/figcaption><\/figure>\r\n

A dilata\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica corresponde \u00e0 propriedade da mat\u00e9ria de mudar de forma, \u00e1rea, volume e densidade em fun\u00e7\u00e3o da temperatura, normalmente sem que ocorra mudan\u00e7a de fase.<\/span><\/p>\r\n

A dilata\u00e7\u00e3o ocorre em todas as dire\u00e7\u00f5es, onde a dilata\u00e7\u00e3o linear – \u03b1, a dilata\u00e7\u00e3o superficial – \u03b2, e a dilata\u00e7\u00e3o volum\u00e9trica -\u03d2, s\u00e3o dadas pela Equa\u00e7\u00e3o 1.<\/span><\/p>\r\n

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Equa\u00e7\u00e3o 1. Dilata\u00e7\u00e3o T\u00e9rmica<\/figcaption><\/figure>\r\n

Onde:<\/span><\/p>\r\n