Começaremos discutindo a dilatação em sólidos. Para um estudo mais detalhado podemos separar essa dilatação em três tipos: dilatação linear (aquela que ocorre em apenas uma dimensão), dilatação superficial (ocorre em duas dimensões).
Falaremos a seguir um pouco sobre cada uma.
Dilatação Linear
Quando estamos estudando a dilatação de um fio, teremos a ocorrência predominante de um aumento no comprimento desse fio. Essa é a característica da dilatação linear. Imaginemos uma barra de comprimento inicial Lo e temperatura inicial To. Ao aquecermos esta barra para uma temperatura T ela passará a ter um novo comprimento L.
Na dilatação linear temos um coeficiente de dilatação que é a letra grega "alpha".
Por tanto na dilatação linear a variação do comprimento é dada através do produto (multiplicação), do comprimento inicial vezes o coeficiente de dilatação linear vezes a variação da temperatura (que é dada através da temperatura final menos a temperatura inicial).
Logo temos que:
A seguir veremos a Dilatação Superficial.
Dilatação Superficial
Na dilatação superficial trabalaremos com área (superfície), ou seja, duas dimensões. A dilatação do comprimento e da largura (área) de uma chapa de aço é superficial. Se um disco ou chapa com um furo central dilatar, o tamanho do furo e da chapa aumentam simultaneamente.
Para a dilatação superficial o coeficiente de dilatação muda. Aqui trabalharemos com a letra grega "Beta", que nada mais é que, 2 vezes "alpha".
Então na dilatação superficial a variação da área, é dada através do produto (multiplicação), da área inicial, vezes o coeficiente de dilatação superficial vezes a variação da temperatura (delta T = T - To).
Logo temos que:
Dilatação Volumétrica
Na dilatação volumétrica trabalhamos com volumes, ou seja, nesse caso ocorre um dilatação em três dimensões. Largura, comprimento e altura.
Na fórmula não se difere muito das outras, mudando apenas o coeficiente de dilatação.
A fórmula de dilatação volumétrica fica assim: variação do volume é igual a o volume inicial vezes o coeficiente de dilataçã volumétrica (que é a letra grega "gama"), vezes a variação da temperatura.
Logo temos que:
Relações entre os coeficientes
Quando trabalhamos com a dilatação superficial, ou volumétrica e queremos converter para a dilatação linear utilizamos algumas formulas de dilatação, veremos à seguir algumas delas:
Para passar da superficial para a linear utilizamos a relação "beta" é igual a duas vezes "alpha"
E para passar da volumétrica para a linear utilizamos a relação "gama" é igual a três vezes "alpha"
