Um dos efeitos mais interessantes na calorimetria é a dilatação térmica. Ela ocorre quando, ao variar a temperatura de um corpo, o mesmo tende a mudar o seu tamanho. De modo geral, existem três tipos: a linear, superficial e a volumétrica.
Neste post, vamos tratar sobre a definição de dilatação térmica superficial, ou seja, a variação da área de um corpo em função da temperatura. Fique ligado!
O que é dilatação superficial?
A dilatação térmica superficial é o fenômeno físico da dilatação térmica vista em duas dimensões. Existem materiais que, quando são esquentados, tendem a diminuir seu tamanho. Contudo, o mais comum é que eles aumentem seu tamanho quando são esquentados, e uma boa maneira de entender esse fenômeno é relembrar o conceito de temperatura.
A temperatura nada mais é do que a energia cinética média das moléculas do corpo estudado. Ou seja, quando a temperatura aumenta, essas moléculas ficam mais rápidas. Com esse modelo físico, fica fácil perceber que elas precisarão de mais espaço, não é mesmo?
Qual a fórmula de dilatação superficial?
A fórmula de dilatação superficial é muito parecida com as equações das outras dilatações. Para entender ela bem e saber aplicar na hora da prova, é importante entender o que cada símbolo representa.
O termo do lado esquerdo da equação é o tanto que a área variou. O A é a área inicial da superfície, o β é o chamado coeficiente de dilatação superficial e vale duas vezes o coeficiente linear, uma para cada dimensão estudada. O último termo é a variação da temperatura no problema.
Geralmente, esse coeficiente é positivo, mas, como mencionamos, alguns materiais se retraem ao experimentar uma variação de temperatura. Isso ocorre porque seu coeficiente de dilatação é negativo!
Quais os principais exemplos?
Abaixo, você vai conhecer alguns exemplos da dilatação superficial no cotidiano. Veja!
Tampos de mesa
Muitas vezes, o tampo das mesas sofre uma insolação maior do que outras partes do móvel. Com isso, ele tende a dilatar mais do que o restante. Esse é um ótimo exemplo de dilatação superficial, pois é possível considerar o tampo como um material de duas dimensões, já que a espessura geralmente é muito menor do que os lados.
Um tampo de mesa de madeira, por exemplo, se dilata durante o dia e, à noite, retrai e estala. Porém, os efeitos da dilatação são muito pequenos para serem percebidos.
Lâminas bimetálicas
São duas lâminas de metais diferentes, ou seja, com dois coeficientes de dilatação diferentes. Quando elas sofrem uma variação de temperatura, uma dilata mais que a outra, e isso causa uma curvatura no sistema.
Essas lâminas são muito encontradas nos sistemas elétricos, pois servem como dispositivos de segurança.
Azulejos
Azulejos, na hora de serem fixados nas paredes ou até mesmo no chão, precisam de uma folga. Isso acontece, pois, caso contrário, sua dilatação faria com que se quebrassem.
Como estudar a dilatação superficial para o Enem e vestibular?
Estudar é algo particular de cada um. Entretanto, existem técnicas que podem ajudar você na hora de fixar o conteúdo. Resumos da matéria e mapas conceituais, além de uma folha com as equações de cada assunto ajudam a resolver os exercícios com maior eficiência. Com isso, vocês estarão preparados para o Enem 2022!
Falando em exercício, já viu como o assunto é trabalhado nas provas? Então, se ligue no exemplo abaixo para entender o significado na prática:
(Enem PPL 2014) Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito.
A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de:
a) dureza
b) elasticidade
c) dilatação térmica
d) compressibilidade
e) condutividade elétrica
A resposta certa é c) dilatação térmica. Isso porque a corrente no circuito esquenta o metal que, tendo dois coeficientes diferentes, tendem a se curvar e desligar o circuito.
Estude dilatação térmica para o Enem!
Agora que você entendeu a dilatação térmica, está na hora de colocar em prática o assunto por meio da resolução de exercícios. Com isso, você conseguirá absorver os conhecimentos e se dar bem na hora da prova!
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