Dilatação Flashcards
(56 cards)
O que é dilatação linear e qual sua equação básica?
A dilatação linear ocorre quando um sólido sofre aumento de comprimento em função do aumento da temperatura. Equação: \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T
Onde: \Delta L = variação do comprimento, L_0 = comprimento inicial, \alpha = coeficiente de dilatação linear, \Delta T = variação de temperatura.
O que representa o binômio da dilatação linear?
É a expressão: L = L_0 (1 + \alpha \cdot \Delta T)
Ela calcula diretamente o comprimento final do corpo após a dilatação.
Como o gráfico \Delta L \times \Delta T se comporta?
É uma reta (função linear) com coeficiente angular igual a L_0 \cdot \alpha.
A tangente do ângulo que a reta faz com a horizontal representa esse produto.
Dê um exemplo prático de dilatação linear cobrado em vestibulares.
Trilhos de trem: Em dias quentes, os trilhos se expandem.
Por isso, há folgas entre eles. Caso não existam, o trilho pode entortar ou se levantar, causando acidentes.
Qual o comportamento da dilatação em sólidos ocos, como placas com furos?
A região vazada (furo) dilata como se fosse do material da peça sólida.
Assim, ao aquecer uma chapa com um furo, o furo aumenta de tamanho.
Qual a equação da dilatação superficial e o que representa o coeficiente \beta?
\Delta A = A_0 \cdot \beta \cdot \Delta T
Onde \beta = 2\alpha é o coeficiente de dilatação superficial. Ele representa o quanto a área do sólido varia com a temperatura.
Qual o binômio de dilatação superficial e como se calcula a área final?
A = A_0 (1 + \beta \cdot \Delta T)
Essa equação calcula a área final da superfície dilatada.
Como o gráfico \Delta A \times \Delta T se comporta?
É uma reta, e o coeficiente angular é A_0 \cdot \beta.
O comportamento linear vale dentro de uma faixa limitada de temperatura.
Dê um exemplo prático de dilatação superficial.
Tampas metálicas de potes de vidro: Quando aquecidas (ex: com água quente), a tampa dilata mais rapidamente que o vidro.
Isso facilita a abertura.
Qual a equação da dilatação volumétrica e o que representa o coeficiente \gamma?
\Delta V = V_0 \cdot \gamma \cdot \Delta T
Onde \gamma = 3\alpha é o coeficiente de dilatação volumétrica e representa a variação do volume com a temperatura.
Qual o binômio da dilatação volumétrica?
V = V_0 (1 + \gamma \cdot \Delta T)
Ele permite o cálculo direto do volume final do corpo após a dilatação.
Dê um exemplo prático de dilatação volumétrica.
Tanques metálicos de combustível: A gasolina sofre grande dilatação com o calor.
Por isso, tanques possuem espaço extra (respiro), evitando derramamento em dias quentes.
O que é uma lâmina bimetálica e como ela funciona?
É uma lâmina composta por dois metais diferentes, com diferentes coeficientes de dilatação.
Quando aquecida, o metal com maior \alpha dilata mais, causando encurvamento da lâmina.
Como a lâmina bimetálica se comporta ao aquecer e ao esfriar?
Ao aquecer, a lâmina se curva para o lado do metal com menor \alpha.
Ao esfriar, o lado com maior contração (maior \alpha) se retrai mais, e a curvatura inverte.
Dê um exemplo de aplicação prática da lâmina bimetálica em eletrodomésticos.
Ferro elétrico: A lâmina bimetálica interrompe o circuito quando atinge uma determinada temperatura.
Evitando superaquecimento.
O que é dilatação aparente de um líquido?
É a diferença entre a dilatação real do líquido e a dilatação do recipiente: \Delta V_{aparente} = V_0 (\gamma_{l} - \gamma_{rec}) \cdot \Delta T
A dilatação observada é chamada ‘aparente’ porque o recipiente também dilata.
Por que a dilatação do líquido é chamada de aparente?
Porque tanto o líquido quanto o recipiente dilatam.
A dilatação que se vê é a diferença entre as dilatações de ambos.
Dê um exemplo clássico de dilatação aparente em vestibulares.
Termômetro clínico: O líquido (geralmente álcool ou mercúrio) se expande mais que o tubo capilar.
Isso permite a leitura da temperatura corporal.
Como a massa específica varia com a dilatação térmica?
Como \rho = \frac{m}{V}, ao dilatar, o volume aumenta e a massa permanece constante, portanto, \rho \downarrow
A massa específica diminui com o aumento da temperatura.
Qual a equação da variação da massa específica com dilatação volumétrica?
\rho = \frac{\rho_0}{1 + \gamma \cdot \Delta T}
Onde: \rho = massa específica final, \rho_0 = massa específica inicial, \gamma = coeficiente de dilatação volumétrica, \Delta T = variação de temperatura.
O que é o comportamento anômalo da água?
Entre 0°C e 4°C, a água se contrai ao ser aquecida e sua densidade aumenta.
O oposto do comportamento normal das substâncias.
Por que o comportamento anômalo da água é importante na natureza?
Ele garante que lagos congelem de cima para baixo.
A água a 4°C, mais densa, permanece no fundo, permitindo que a vida aquática sobreviva no inverno.
Como o gráfico da densidade da água em função da temperatura se comporta entre 0°C e 10°C?
É um gráfico não linear, com pico máximo em 4°C.
De 0°C a 4°C: densidade aumenta; De 4°C a 10°C: densidade diminui com o aumento da temperatura.
