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A dilataçã linear se refere a variação do comprimento de um material devido a variação

de temperatura do material. Todo vez que um material tem sua temperatura aumentada

os átomos que compõem o material se agitam fazendo com que a distância entre os

átomos aumente. Com isso o material sofre uma dilatação.

Quando é reduzida a temperatura de um material os átomos se agrupam mais

ocasionando uma contração no comprimento do material.

Exemplo 1:

Para facilitar a entendimento imagine uma barra de ferro de 1 metro de comprimento a

25°C. Se deixarmos essa barra de ferro exposta ao sol e fazer a medição do

comprimento da barra ela vai estar medindo 1,02 metro a 40°C, por exemplo. Devido ao

aumento da temperatura em 15°C a barra de ferro aumentou 0,02 metro de

comprimento.

Exemplo 2:

Uma barra de ferro medindo 1 metro a 25°C tem sua temperatura reduzida para 0°C.

Como a temperatura de barra de ferro diminuiu 25°C, então a barra terá seu

comprimento reduzido também.

Como calcular dilatação linear

Como calcular a dilatação que um material vai sofrer com a variação da temperatura?

Existe uma fórmula simples que permite calcular a dilatação ou contração de um

material exposto a variação de temperatura.

Fórmula da dilatação linear

Cada material possui seu próprio coeficiente de dilatação(α). O coeficiente de

dilatação indica o quanto um determinado material é sensível às variações de

temperatura. Geralmente o coeficiente de dilatação é informado no exercício.

OBS: Para que a fórmula da dilatação funcione é preciso que a unidade de temperatura

esteja em °C, se estiver em ºF ou K converta para °C.

Exercícios de dilatação resolvidos:

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1 – (UEL-PR) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5

ºC-1

. Os trilhos de

uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura

máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois

trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de:

a) 0,40 cm

b) 0,44 cm

c) 0,46 cm

d) 0,48 cm

e) 0,53 cm

Solução: O primeiro passo é anotar os dados fornecidos no exercício.

α = 1,1 x 10-5

ºC-1

Δθ = 40 – 0 = 40°C

Li = 12 metros

Agora é só colocar os dados na fórmula da dilatação e calcular a dilatação máxima do

trilho que será o espaçamento mínimo a deixar entre dois trilhos.

ΔL = Li.α.Δθ

ΔL = 12 . 1,1 . 10-5

. 40

ΔL = 528 . 10-5

metros

ΔL = 52800 . 10-5

cm

ΔL = 0,528 cm

2 -(UFRR/2010) Na construção civil para evitar rachaduras nas armações longas de

concreto, como por exemplo, pontes, usa-se a construção em blocos separados por

pequenas distâncias preenchidas com material de grande dilatação térmica em relação

ao concreto, como o piche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear

1,9×10-5

ºC-1

e comprimento 100 metros a 30 ºC, sofrerá uma dilatação linear a 40 ºC

de:

Solução: Primeiro passo é anotar os dados.

α = 1,9 x 10-5

ºC-1

Δθ = 40 – 30 = 10°C

Li = 100 metros

Jogando os dados na fórmula temos:

ΔL = Li.α.Δθ

ΔL = 100 . 1,9 . 10-5

. 10

ΔL = 1900 . 10-5

metros

ΔL = 190000 . 10-5

cm

ΔL = 1,9 cm