Uma placa retangular mede 10 x 20 cm, à temperatura de 0ºC. Sabendo que (α = 20 . 10-6 ºC-1), determine:
a) A área da placa a 0ºC
b) A variação da área da placa a 100ºC
c) A área final da chapa, quando aquecida a 100ºC
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Neste exercício, tratamos da dilatação térmica superficial (ΔS) que poder ser determinada por:
a)
Como a placa é retangular, sua área inicial (antes da dilatação) será calculada pelo produto entre as dimensões, logo:
b)
Antes de substituir os dados na equação mostrada anteriormente, note que foi dado o coeficiente linear de dilatação (α) e precisamos do coeficiente superficial.
Sabemos, entretanto, que esses coeficientes se relacionam da seguinte forma:
Agora sim, substituindo os dados, temos:
c)
A área final (S) da placa será dada pela soma entre a área inicial (So) e a dilatação sofrida (ΔS), logo:
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