Question

2. Uma barra de ferro tem, a 20° C, um comprimento igual a 2000 cm. O coeficiente de
dilatação linear do ferro vale 12.10-6 °C-1. Determine:
a) A variação no comprimento da barra a 40 °C.
b) O comprimento final da barra de ferro.

Answer 1

Resposta:

a) ΔL = 0,0086 m ou ΔL = 0,86 cm

b) Lf = 20,0086 m ou Lf = 20,86 cm

Explicação:

Dilatação térmica linear é um fenômeno em que um corpo de formato alongado sofre um aumento em seu comprimento por conta de um aumento de temperatura. A dilatação sofrida por um corpo depende de fatores como a variação de temperatura sofrida e o coeficiente de dilatação característico de cada substância.

A dilatação linear, que é um aumento de comprimento, pode ser calculada pela expressão a seguir:

ΔL = Lo . α . Δt

Onde,

ΔL – dilatação linear (m)

Lo – comprimento inicial (m)

α – coeficiente de dilatação linear (ºC-1)

Δt – variação de temperatura (ºC)

Δt = variação de temperatura = tf - ti = 40 = 20 = 20 °C

Lo = comprimento inicial = 2000  cm = 20 m

ΔL = variação no comprimento = ?

α = coeficiente de dilatação linear = 12.10-6 °C-¹

Substituindo os valores dados na fórmula, podemos encontrar a variação no comprimento:

a)

ΔL = Lo . α . Δt

ΔL = = 20 . 22.10-6 . 20

ΔL = 8800.10-6

ΔL = 0,0086 m

ou

ΔL = 0,86 cm

b)

Comprimento final

Lf = Lo + ΔL

Lf = 20 + 0,0086

Lf = 20,0086 m

ou

Lf = 20,86 cm