Fórmula de Dilatação Volumétrica
Resumo
A dilatação volumétrica é um comportamento apresentado quando um material é submetido a uma alteração de temperatura, e sua fórmula é:
Onde:
- é a variação do tamanho do volume do material, ou seja, quanto o material vai dilatar ou comprimir, medida em
- é o volume inicial do objeto, antes de sofrer alterações térmicas, medida em
- é o coeficiente de dilatação volumétrica superficial, que vale , medido em
- é a variação de temperatura que o material foi submetido medido em
É importante lembrarmos que é o coeficiente de dilatação térmica linear do material.
Para que serve?
As vezes estamos loucos para comer um doce, e quando vamos na cozinha, vemos que o doce de leite está vedado naqueles potes de vidro que são dificílimos de abrir. O que fazer para facilitar nossa vida? Se conhecermos um pouco sobre Dilatação Volumétrica, podemos saber que o metal da tampa, dilata mais rápido que o vidro do pote, isso por que o coeficiente de dilatação volumétrica do metal é maior que do vidro. Então basta pegarmos uma panela, colocarmos água, esquentarmos a água e submergir por alguns segundos a tampa de metal na água quente. Pode-se perceber que em seguida fica fácil abrir o pote, sempre utilizando um pano para não queimar as mãos! Vamos fazer um exercício para deixar tudo bem claro!
Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo com aresta de a . O coeficiente de dilatação linear médio do zinco é . O valor, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de é:
Para resolver essa questão vamos utilizar a equação da dilatação volumétrica e utilizando a informação que:
Vamos usar a informação do enunciado, sobre o tamanho da aresta do cubo para calcular o volume inicial:
Logo:
Logo o volume após essa diminuição de volume vale:
A resposta correta é, portanto, a letra d).