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CALOR

Quando dois corpos, em temperaturas diferentes, são postos em contato, observa-se que a temperatura do corpo mais quente diminui, enquanto que a temperatura do corpo mais frio aumenta. Essas variações de temperatura cessam quando as temperaturas de ambos se igualam (equilíbrio térmico).

Portanto, durante esse processo, o nível energético (grau de agitação molecular) do corpo mais quente diminui, enquanto que o do corpo mais frio aumenta. Como a energia térmica de um corpo depende, além da sua massa e da substância que a constitui, da sua temperatura, conclui-se que as variações de temperatura estão associadas às variações de energia térmica.

Concluindo, a diferença de temperatura entre dois corpos provoca uma transferência espontânea de energia térmica do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Essa quantidade de energia térmica que se transferiu é chamada de calor.

 

Dilatação linear

 ScreenHunter_21 Jul. 20 17.24 DL = o quanto o corpo aumentou seu comprimento
Lo = comprimento inicial do corpo
a  =  coeficiente de dilatação linear (depende do material)
DT = variação da temperatura ( Tf – Ti )

Vale destacar que o coeficiente de dilatação linear ( a ) é um número tabelado e depende de cada material.  Com ele podemos comparar qual substância dilata ou contrai mais do que outra.  Quanto maior for o coeficiente de dilatação linear da substância mais facilidade ela terá para aumentar seu tamanho, quando esquentada, ou diminuir seu tamanho, quando esfriada.

Outra coisa interessante de notar é que, se soubermos o valor do coeficiente de dilatação linear ( a ) de uma determinada substância, poderemos também saber o valor do coeficiente de dilatação superficial ( b ) e o coeficiente de dilatação volumétrica ( g ) da mesma.  Eles se relacionam da seguinte maneira:

b  =  2a           e         g  =  3a

 

Dilatação superficial

 ScreenHunter_22 Jul. 20 17.24 DA = o quanto o corpo aumentou sua área
Ao = área inicial do corpo
b  =  coeficiente de dilatação superficial (depende do material)
DT = variação da temperatura ( Tf – Ti )

 

Dilatação volumétrica

 ScreenHunter_23 Jul. 20 17.24 DV = o quanto o corpo aumentou seu volume
Vo = volume inicial do corpo
g  =  coeficiente de dilatação volumétrica (depende do material)
DT = variação da temperatura ( Tf – Ti )

Obs:  

DL , DA  ou  DV  positivos significa que a substância aumentou suas dimensões.

DL , DA  ou  DV  negativos significa que a substância diminuiu suas dimensões.

 

Tabelas com os coeficientes de dilatação linear ( a )  e volumétrica  ( g )  de algumas substâncias

substância

Coeficiente de dilatação linear (a)  em ºC1

aço 1,1 x 10-5
alumínio 2,4 x 10-5
chumbo 2,9 x 10-5
cobre 1,7 x 10-5
ferro 1,2 x 10-5
latão 2,0 x 10-5
ouro 1,4 x 10-5
prata 1,9 x 10-5
vidro comum 0,9 x 10-5
vidro pirex 0,3 x 10-5
zinco 6,4 x 10-5

substância

Coeficiente de dilatação volumétrica  (g)  em ºC-1

álcool 100 x 10-5
gases 3,66 x 10-3
gasolina 11 x 10-4
mercúrio 18,2 x 10-5

 

 

 

 

 

 

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