Dilatação Linear: o que quer dizer?

O estudo sobre a dilatação linear é de grande importância, como o estudo dos gases, o qual a partir da variação de temperatura fará com que o objeto sólido irá variar seu tamanho entre dois pontos fixos no objeto. É somente aplicado em corpos sólidos, e consiste na variação de uma só dimensão, como em fios, barras, cabos, entre outros.

Um exemplo de grande destaque desta simples ocorrência é a dilatação ocorrida nos trilhos de trens, que caso forem mal posicionados, não deixando assim um espaço para sua dilatação, os trilhos dilatarão todos e começarão a entortar. Este problema ocorrido é devido o grande aquecimento com a passagem dos vagões e a grande agitação dos átomos internos aos trilhos.

Entenda como é calculada a dilatação linear, quais são os principais fatores envolvidos na questão, e o que a dilatação linear representa:

Como calcular?

O cálculo da dilatação é muito simples, idêntico ao cálculo de dilatações volumétricas, as quais têm apenas quatro incógnitas. A variação do comprimento, o comprimento inicial, a variação de temperatura, e o coeficiente de dilatação linear.

Coeficiente de Dilatação Linear

O aumento das dimensões de um corpo é proporcional ao aumento de sua temperatura, ou seja, quanto maior a temperatura, maior a dilatação. Além de somente a variação de temperatura, sua dilatação é definida pelo valor do coeficiente de dilatação linear. Este coeficiente é de acordo com cada material apresentado, como por exemplo, o chumbo possui um dos maiores coeficientes e o vidro comum e vidro Pyrex são considerados os menores.

Consiste na mesma metodologia de cálculo da dilatação linear, contudo existe apenas uma coisa a se modificar, que no caso é o coeficiente de dilatação. No caso da dilatação superficial, esta apresenta duas dimensões comprimento e largura e seu coeficiente é o dobro do linear. E no caso da dilatação volumétrica, que apresenta três dimensões comprimento, largura e altura, o coeficiente de dilatação é o triplo do linear.

Gráfico

Pode-se representar a dilatação através de gráficos do comprimento em função da temperatura. O gráfico deve representar um segmento de reta que não passará pela origem, pois o comprimento inicial nunca será zero. O ângulo formado entre as duas incógnitas será o valor da tangente formado por elas. Logo, L_0.  que nada mais é do que a tangente.

Por que dilata?

A dilatação de um corpo ocorre quando é submetido a uma fonte de calor, que causa aumento na sua agitação molecular. Como as moléculas passam a ocupar um espaço maior, o resultado macroscópico é o aumento do comprimento do corpo. O oposto da dilatação também pode ocorrer, se um corpo for submetido a uma redução de temperatura, seu comprimento também será reduzido. Isso acontece porque há diminuição da agitação molecular, e as moléculas que constituem o corpo aproximam-se, causando a contração do comprimento.

Atualidades

As consequências das variações de temperatura são sentidas principalmente por grandes obras da construção civil, ferrovias. Por isso, sempre que uma ponte, viaduto ou prédio forem construídos, a dilatação dos corpos deverá ser considerada, para que assim a dilatação não cause destruição, como rachaduras, desmoronamentos, os engenheiros utilizam as juntas de dilatação, que constituem um pequeno espaço entre blocos de concreto ou ferro que é preenchido no caso de aumento de temperatura, o que impede danos às construções.

Antigamente era evidente os danos que eram causados pela ignorância do ser humano correlação a dilatação, onde prédios desmoronavam, ferrovias entortavam e isso não era entendido pelo homem. Por tanto é evidente que o homem hodierno se preocupa com coisa minimalistas, as quais podem gerar uma enorme catástrofe.