Imagine o seguinte cenário: você está com muita fome após um longo dia de estudos e resolve, então, fazer uma torta de palmito caprichada para toda a família. No entanto, na hora de abrir o pote do ingrediente principal, uma surpresa: a tampa está totalmente emperrada.
Quem nunca passou por uma situação dessas, não é mesmo? Nessa hora, tentamos de tudo: abrir o frasco com a ajuda de um pano, pedir a ajuda de outra pessoa e até forçar a tampa com uma faca ou outros utensílios. Mas e se nós te dissermos que basta aquecer o pote e o problema está resolvido?
É isso mesmo! Isso acontece graças à dilatação térmica, tema de nossa conversa aqui. Vamos aprender mais sobre esse assunto?
O que é dilatação térmica?
A dilatação térmica é um fenômeno que associa temperatura e volume. Nele, as duas grandezas sofrem aumento diretamente proporcional. Ou seja: é o que acontece quando aquecemos um material e ele tem as suas dimensões expandidas.
É um processo que abrange materiais nos estados líquido, sólido e gasoso. Os estados da matéria mudarão a forma como esse assunto é estudado e calculado. Por isso, fique de olho!
Como a dilatação térmica ocorre?
A dilatação acontece quando as moléculas de um determinado material ficam agitadas graças ao aumento da temperatura que atua sobre o corpo. Assim, há uma expansão na dimensão física visível do objeto aquecido.
Ela é dividida em:
- dilatação linear: acontece em sólidos com conformação de linha, como fios, cabos e outros, mas também pode ser calculada em líquidos;
- dilatação superficial: apropriada para líquidos e sólidos, calcula a dilatação na superfície do objeto estudado;
- dilatação volumétrica: aqui, o estudo envolve a avaliação da modificação no volume do corpo. É válido para sólidos, gases e líquidos.
Vale lembrar que cada material reage de forma diferente ao calor. Essa é, inclusive, a resposta para a questão de como conseguimos abrir um frasco de vidro ao aquecermos a sua estrutura.
O que acontece é que os coeficientes de dilatação do vidro e do metal são diferentes. O do vidro é consideravelmente menor, o que faz com que ele dilate menos do que a tampa. Assim, a tampa se expande em relação ao frasco, e abri-lo fica bem mais fácil!
O que devemos saber sobre esse tema?
Você ficou sabendo que as inscrições do Enem 2021 tiveram um aumento em relação ao ano anterior? Isso significa que você deve caprichar nos estudos, já que essa é uma tendência que vem sendo observada há bastante tempo.
Então, precisamos saber mais sobre a dilatação térmica! Para mandar bem na prova de Física no Enem, é necessário entender quais são as fórmulas envolvidas nesse processo. Confira a seguir!
Dilatação linear
A fórmula é:
ΔL = α.L0.ΔT
Sendo:
- α: coeficiente de dilatação;
- L0: comprimento inicial;
- ΔL: variação do comprimento;
- ΔT: variação da temperatura.
Dilatação superficial
A fórmula é:
ΔS = β.S0.ΔT
Sendo:
- β: coeficiente de dilatação;
- S0: superfície inicial;
- ΔS: variação da superfície;
- ΔT: variação da temperatura.
Dilatação volumétrica
A fórmula é:
ΔV = γ.V0.ΔT
Sendo:
- γ: coeficiente de dilatação;
- V0: volume inicial;
- Δv: variação do volume;
- ΔT: variação da temperatura.
Como podemos ver, as fórmulas são todas bem parecidas, apenas com mudanças na nomenclatura. E não se preocupe quanto ao coeficiente de dilatação, já que essa é uma informação oferecida nos exercícios.
O que estudar sobre dilatação térmica para o Enem?
Para fechar, vamos fazer um resumão sobre o que não pode ficar de fora dos seus estudos para a prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias:
- todo o conteúdo de Calorimetria;
- os estudos sobre os estados físicos da matéria;
- ponto de fusão, ebulição, evaporação e outros;
- as fórmulas passadas ao longo do texto.
Treine bastante com questões de vestibulares variados e fixe o conteúdo!
Como esse assunto é cobrado nas provas?
Veja, agora, um exemplo de como esse tema aparece nas provas de vestibulares de todo o Brasil. Vamos lá?
(Fuvest) Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura abaixo.
INSERIR IMAGEM: https://s5.static.brasilescola.uol.com.br/img/2016/03/questao1.jpg
Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25ºC, for aquecida a 225ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de
DADOS: O coeficiente de dilatação linear da barra é de 2×10 – 5 °C – 1
a) 1 mm;
b) 3 mm;
c) 6 mm;
d) 12 mm;
e) 30 mm.
Resposta: letra c.
Agora é com você!
Gostou de aprender mais sobre o tema da dilatação térmica? Agora, é hora de mandar ver nos estudos, fazer muitas questões para fixar esse conteúdo e correr para o abraço. Quer dizer… para a aprovação!
Aproveite e confira outro conteúdo do nosso blog, dessa vez com 6 dicas imperdíveis para ajudá-lo a aliviar a pressão nesse momento tão importante. Estamos torcendo por você!
