Física, perguntado por Usuário anônimo, 1 ano atrás

Por que não existem tabelas de coeficiente de dilatação linear para os líquidos?

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Respondido por shirone

Resposta:

Não existem tabelas de coeficiente de dilatação linear para líquidos, porque, ao dizer que um coeficiente é linear, fica implícita uma análise que considera apenas uma dimensão (comprimento) e, para estudar líquidos, é preciso considerar o três dimensões (volume). Logo, considera-se também um coeficiente de dilatação volumétrica.

Note: Também temos o coeficiente de dilatação superficial, para estudos em duas dimensões (áreas).

Entenda melhor:

Por que a dilatação ocorre?

Quando a temperatura aumenta, na grande maioria dos casos, a tendência dos corpos é aumentar de tamanho (expandir), pois o grau de agitação de suas moléculas também aumenta.

Algumas equações que podem ser utilizadas para obter dilatações:

Dilatação em uma dimensão (linear):

ΔL = L0.α.ΔT

onde:

ΔL: variação do comprimento (dilatação linear)

L0: comprimento inicial

α: coeficiente de dilatação linear

ΔT: variação de temperatura

Dilatação em duas dimensões (superficial):

ΔA = A0.β.ΔT

onde:

ΔA: variação de área (dilatação superficial)

A0: área inicial

β: coeficiente de dilatação superficial

Dilatação em três dimensões (volumétrica):

ΔV = V0.γ.ΔT

onde:

ΔV: variação de volume (dilatação volumétrica)

V0: volume inicial

γ: coeficiente de dilatação volumétrica

O que significa o coeficiente de dilatação linear?

É um valor diferente para cada material, que é diretamente proporcional ao tanto que o corpo dilata.

Ou seja, corpos diferentes podem sofrer dilatações diferentes em uma mesma variação de temperatura.

Por que, para um líquido, é necessário considerar a dilatação em 3 dimensões?

Se eu pegar uma folha fina como uma de papel e estudar a dilatação dela, é claro que ela possui três dimensões, pois ela existe em nossa realidade.

=> Existe uma altura, mesmo que muito pequena. <=

Todavia, nesse caso, é adequado tratar da dilatação apenas em duas dimensões, porque é uma aproximação coerente e viável (desprezar a altura por ela ser muito pequena).

Para líquidos, é mais adequado analisar as três dimensões, pois a dilatação não acontece de maneira desprezível em uma das dimensões. Em outras palavras, ela é considerável em todas as dimensões.

Se eu tiver apenas o coeficiente de dilatação volumétrica de um líquido, mas quiser considerar a dilatação dele em uma dimensão e estudá-la, o que eu faço?

Pode existir algum exercício onde essa aproximação seja possível.

A equação seguinte relaciona os coeficientes de dilatação, você pode usá-la para encontrar o dado que precisa.

$\boxed{\frac{alfa}{1} =\frac{beta}{2} = \frac{gama}{3}}$