Calor
Quando dois corpos, em temperaturas diferentes, são postos em
contato, observa-se que a temperatura do corpo mais quente diminui, enquanto que
a temperatura do corpo mais frio aumenta. Essas variações de temperatura
cessam quando as temperaturas de ambos se igualam (equilíbrio térmico).
Portanto, durante esse processo, o nível energético (grau de
agitação molecular) do corpo mais quente diminui, enquanto que o do corpo mais
frio aumenta. Como a energia térmica de um corpo depende, além da sua massa e
da substância que a constitui, da sua temperatura, conclui-se que as variações
de temperatura estão associadas às variações de energia térmica.
Concluindo, a diferença de temperatura entre dois corpos provoca
uma transferência espontânea de energia térmica do corpo de maior temperatura
para o corpo de menor temperatura. Essa quantidade de energia térmica que se
transferiu é chamada de calor.
Dilatação
linear
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DL
= o quanto o corpo aumentou seu
comprimento
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Lo = comprimento inicial do corpo
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a = coeficiente de dilatação
linear (depende do material)
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DT
=
variação da temperatura ( Tf
- Ti )
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Vale
destacar que o coeficiente de dilatação linear (
a ) é um número tabelado e depende de
cada material. Com ele podemos comparar qual substância dilata ou contrai
mais do que outra. Quanto maior for o coeficiente de dilatação
linear da substância mais facilidade ela terá para aumentar seu
tamanho, quando esquentada, ou diminuir seu tamanho, quando esfriada.
Outra
coisa interessante de notar é que, se soubermos o valor do coeficiente de
dilatação linear (
a ) de uma determinada substância, poderemos também saber o valor
do coeficiente de dilatação superficial (
b
) e o coeficiente de dilatação volumétrica (
g
) da mesma. Eles se relacionam da seguinte maneira:
Dilatação
superficial
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DA
= o quanto o corpo aumentou sua área
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Ao = área inicial do corpo
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b = coeficiente de dilatação
superficial (depende do material)
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DT
=
variação da temperatura ( Tf
- Ti )
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Dilatação
volumétrica
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DV
= o
quanto o corpo aumentou seu volume
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Vo = volume inicial do corpo
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g = coeficiente de dilatação
volumétrica (depende do material)
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DT
=
variação da temperatura ( Tf
- Ti )
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Obs:
DL
,
DA
ou
DV
positivos significa que a substância aumentou suas dimensões.
DL
,
DA
ou
DV
negativos significa que a substância diminuiu suas dimensões.
Tabelas
com os coeficientes de dilatação linear (
a
) e volumétrica (
g ) de algumas substâncias
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substância
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Coeficiente
de dilatação linear (a) em ºC-1
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aço
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1,1 x 10-5
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alumínio
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2,4 x 10-5
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chumbo
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2,9 x 10-5
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cobre
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1,7 x 10-5
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ferro
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1,2 x 10-5
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latão
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2,0 x 10-5
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ouro
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1,4 x 10-5
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prata
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1,9 x 10-5
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vidro comum
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0,9 x 10-5
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vidro pirex
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0,3 x 10-5
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zinco
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6,4 x 10-5
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substância
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Coeficiente
de dilatação volumétrica (g)
em ºC-1
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álcool
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100 x 10-5
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gases
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3,66 x 10-3
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gasolina
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11 x 10-4
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mercúrio
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18,2 x 10-5
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