Um sólido possui três dimensões (comprimento, largura e altura), quando acontece a dilatação em um sólido, observarmos ou levarmos em consideração apenas a variação de uma de suas dimensões, essa dilatação será denominada dilatação linear.
Para compreender melhor o que acontece quando observamos a dilatação linear de um sólido imagine um sólido qualquer de comprimento L0 (comprimento inicial, ou seja, comprimento antes do aquecimento).
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Esse sólido está a uma temperatura inicial qualquer θ0, quando esse sólido sofre um aquecimento a uma temperatura qualquer θ ele irá dilatar, essa dilatação irá ocorrer igualmente em todo o sólido, pois o sólido será homogêneo. Com isso, o seu comprimento irá sofrer uma variação (∆L), sendo que o comprimento após a dilatação será maior
que o cumprimento inicial (L > L0).
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Devemos notar em uma dilatação linear que:
• O sólido sofre um aumento por causa do aquecimento, quanto maior a temperatura maior a dilatação.
• A variação de comprimento ∆L está diretamente relacionada com o seu comprimento inicial L0, pois se um sólido tem comprimento igual a 50 cm e sofre um aquecimento, se sua dilatação for de 10 cm e se o mesmo sólido com o dobro do comprimento sofrer o mesmo aquecimento, a sua dilatação também será o dobro da dilatação do outro.
O cálculo da variação de cumprimento de um sólido é dado pela fórmula:
∆L = L0 α ∆θ
α (coeficiente de dilatação linear) é uma constante que irá variar dependendo do material do qual é feito o sólido.
Sabendo que ∆L = L – L0, substituindo na fórmula ∆L = L0 α ∆θ, teremos:
L – L0 = L0 α ∆θ
L = L0 – L0 α ∆θ
L = L0 (1 – α ∆θ)
Veja na tabela abaixo a relação dos coeficientes de dilatação linear de alguns materiais.
SUBSTÂNCIA α em ºC - 1
Zinco 26 . 10-6
Alumínio 24 . 10-6
Latão 20 . 10-6
Prata 19 . 10-6
Bronze 18 . 10-6
Cobre 16 . 10-6
Ouro 14 . 10-6
Ferro 13 . 10-6
Concreto 12 . 10-6
Platina 9 . 10-6
Vidro comum 8 . 10-6
Vidro pirex 4 . 10-6
Porcelana 3 . 10-6
Invar 1 . 10-6
Por Danielle de Miranda
Equipe Brasil Escola
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