Question

Você está construindo um avião, mas os rebites de aço inoxidável que você está usando não se encaixam nos orifícios da capa do avião. A 20 ° C, cada rebite tem um diâmetro de 12,020 mm, enquanto o diâmetro de um furo é de 12,000 mm. A que temperatura você deve esfriar um rebite para que ele caiba em um buraco?

Dado: coeficiente de expansão térmica α = 17.10-6 0C-1

Answer 1

Quando um corpo sofre aumento de temperatura, a agitação das moléculas que o constituem aumenta, provocando, assim, uma dilatação (aumento do volume).

Essa dilatação térmica será considerada superficial quando estivermos tratando da variação do tamanho do corpo em apenas duas dimensões.

Podemos calcular essa dilatação por meio da equação que segue abaixo-

ΔA = Ao·β·ΔT

Onde,

Ao = tamanho inicial da barra

β = coeficiente de dilatação superficial ⇒ β = 2α

ΔT = variação da temperatura

Calculando a área inicial e a área final -

Ao = 36,1201π mm²

Afinal = 36 π mm²

ΔA = - 0,1201π mm²

- 0,1201π = 36,1201π . 34. 10⁻⁶. ΔT

ΔT = -97,71

Tf - To = -97,71

Tf = - 77,21°C