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Laboratório de termodinamica dilataçao termica
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Curso: Licenciatura em Física/ Módulo V Disciplina: Laboratório de Termodinâmica Professor (a): Daiane Ribeiro
Lorena de Santana Passos Poliana Alves de Santana
São Raimundo Nonato, PI
Se a temperatura de uma barra metálica de comprimento L aumenta de um valor ∆ T , seu comprimento aumenta o valor
Onde 𝛼 é uma constante chamada coeficiente de dilatação linear.
2 OBJETIVOS
Determinar experimentalmente os coeficientes de dilatação do latão, do alumínio e do cobre e compará-los com os valores teóricos; Relacionar a variação do comprimento do material utilizado em função da temperatura ∆T e do comprimento inicial L₀; Construir e interpretar o gráfico do comprimento em função do comprimento inicial L₀ da barra em estudo.
Dilatômetro; Barra de latão; Barra de cobre; Barra de alumínio; Conexão de saída; Conexão de entrada; Pinça com mufa fixa; Termômetro; Multímetro;
Figura3: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e- dilatacao-termica-linear.htm
Sensor tipo K; Batente móvel fim de curso; Pano de limpeza; Calorímetro; Aquecedor; Recipiente;
Inicialmente fomos orientados sobre o manuseio dos aparelhos utilizados na pratica experimental. Em seguida seguimos o roteiro do experimento no qual no primeiro item pedia para determinarmos o comprimento inicial L₀ da barra em estudo (distância entre o centro da guia da mufa até o medidor), anotamos a temperatura inicial do sistema, em seguida ligamos a fonte de calor e aguardamos alguns minutos para que a barra em estudo atingisse a temperatura máxima, após o equilíbrio térmico anotamos a temperatura no ponto de saída do vapor e por último determinamos o ∆L sofrido pelo corpo.
O quadro abaixo descreve o procedimento do primeiro item como também os coeficientes de dilatação linear encontrados.
4.1 Quadro- dilatação linear de diferentes materiais. Material da barra
L₀ (mm) T₀ (ºC) T (ºC) ∆T (ºC) ∆L (mm) 𝛼(℃ ̄¹) Latão 500 25 97 72 0,72 2·10 ̄ ⁵ Cobre 500 26 97 71 0,61 1,7 ∙ 10 ̄ ⁵ Alumínio 500 26 97 71 0,46 1,2 ∙ 10 ̄ ⁵
Na segunda etapa dessa prática foi feito o mesmo procedimento acima, porém escolhemos a barra de alumínio com comprimento da barra L₀ de 500mm, 400mm e 300mm. Removemos a barra com o pano molhado e deixamos esfriar, logo transferimos o guia com mufa para o orifício na marca dos 400mm e foi feita
Equação (1): ∆𝐿 = 𝛼𝐿₀∆𝑇
temos:
Para cada comprimento inicial estudado no quadro 4.1.1 determine o comprimento final da barra estudada.
Onde L= comprimento final; L₀= comprimento inicial; Onde 𝛼= coeficiente de dilatação; ∆T= variação da temperatura;
ALUMÍNIO 500mm ∆L=0,46 mm
ALUMÍNIO 400mm ∆L=0,32 mm
L₀ ∆L=0,24mm
Abaixo o gráfico da variação do comprimento ∆L versus o comprimento L₀.
5.1.2 Gráfico ( ∆𝐿𝑥𝐿₀ )
∆L
0, 0, 0, 300 400 500 L₀ (mm)
Verifique a validade destas informações: “ A variação de comprimento sofrida por um material (sob a mesma variação de temperatura) é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial”. Como foi dito no início deste relatório, ou seja, mesma para uma mesma variação de temperatura, a dilatação dos corpos não será a mesma para diferentes materiais pois cada um tem um coeficiente de dilatação, fazendo assim a afirmação acima verdadeira.
ALUMÍNIO 300mm
WALKER, Jearl et al. Fundamentos de física. São Paulo: LTC , 2002.
Disponível em <WALKER, Jearl et al. Fundamentos de física. São Paulo: LTC , 2002.>. Acesso em: 23 Abril.2019.
Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica- solidos.htm>. Acesso em: 23 Abril. 2019.
NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de Física Básica: fluidos, oscilações e ondas, calor. Editora Blucher, 2018.
Estudante Nota 10/[Equipe DCL].- São Paulo: DCL,2009.
