O corpo sólido tem tamanho e volumes definidos, certo? O que pode acontecer com um corpo sólido após seu aquecimento? O que é dilatação volumétrica?
Dilatação volumétrica: o começo
Antes de sabermos como funciona a dilatação volumétrica, vamos dar uma passada rápida nas outras para você entender melhor:
Dilatação térmica
O corpo ganha o tamanho de dilatação térmica quando seu corpo aumento devido ao seu aquecimento, pela elevação de sua temperatura.
Isso agita as moléculas deste corpo, o que faz aumentar a distância entre elas. No gases, a dilatação ocorre de forma mais importante, intermediária nos líquidos e menos evidente nos corpos sólidos.
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Dilatação linear
A dilatação linear trabalha no comprimento do corpo sólido. Uma barra de dos trilhos ferroviários, por exemplo, é feito utilizando a dilatação linear.
Deve haver espaços entre si para que a barra não corra o risco de envergar ou de acabar retraindo devido ao resfriamento da temperatura depois.
A dilatação linear é teórica pois não é um fenômeno vísivel pois fica na dependência do material e temperatura aplicada no corpo.
A matéria tem a lei física de se dilatar em três dimensões. Mas como não há como calcular isto, é feito somente o cálculo de dilatação linear.
Dilatação do vazio
Para entender a dilatação do vazio vamos ter como exemplo uma lâmina ou chapa de ferro com um buraco no meio.
Como já vimos, quando as moléculas do corpo são aquecidas elas se distanciam entre si. Sendo assim, as bordas do buraco desta chapa também devem se distanciar.
Como o único corpo onde isso pode ocorrer é na placa, obrigatoriamente este buraco tem seu tamanho aumentado. Conclui-se que o espaço vazio tem seu aumento igualmente se fosse preenchido.
Dilatação superficial
A dilatação superficial trabalha em duas dimensões: no comprimento e largura do corpo sólido.
Se esta mesma chapa que usamos no exemplo acima for aquecida e dilatar, tanto a chapa como o tamanho do furo expandem igualmente, aumentando em duas dimensões.
Dilatação anômala da água
A dilatação anômala da água, diferencia-se de todas as outras substâncias, pois seu volume aumenta quando aquecida ao invés de aumentar. Seu volume é diminuído quando alcança 4º C.
Nesta anomalia acontece da seguinte forma no inverno: a densidade da água aumenta quando sua temperatura diminui. Isto faz com que a água aquecida suba e a mais fria desça, formando corrente para cima e para baixo.
Quando a água em seu todo fica em 4º C, o fluxo dessas correntes pára, fazendo que com a água acumulada no fundo não suba e a margem de forma nenhuma desça.
A densidade da água é máxima, facilitando a ocorrência deste fenômeno. O gelo é um excelente isolante térmico. Em cima pode estar congelado, mais logo abaixo, a água continua em seu estado líquido.
Isso proporciona vida de animais aquáticos mesmo durante os períodos de muito frio.
Dilatação volumétrica
Agora que você entendeu as dilatações acima, vamos ao que interessa. A dilatação volumétrica acontece em três dimensões assim como a dilatação linear. Aumenta em volume, altura e largura do corpo.
E como já dito acima, os corpos quando aquecidos aumentam seu espaço e o corpo obrigatoriamente, se dilata.
Dilatando sólidos e líquidos
A dilatação deve ser calculada se considerando o coeficiente dos materiais envolvidos.
No caso de dilatação térmica em líquidos, é necessário que esta experiência seja feita em recipiente sólido, considerando obviamente que não conseguimos fazer sua medição.
Esta dilatação térmica de líquidos é superior a dilatação dos corpos sólidos. É certo que um recipiente quase cheio de água transborde após o aumento de sua temperatura. A água que transborda na dilatação volumétrica aqui é chamada de dilatação aparente, isso corresponde a: dilatação volumétrica = dilatação aparente + dilatação do sólido.
Dilatação Volumétrica – Exemplo
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