Portal do Governo Brasileiro
Início do Conteúdo
VISUALIZAR AULA
 


Dilatação térmica - Dilatação linear de um sólido em função da temperatura.

 

25/11/2009

Autor e Coautor(es)
José Marcelo Gomes
imagem do usuário

VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, José Ângelo de Faria.

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Calor, ambiente e usos de energia
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Entender o processo linear de dilatação e contração térmica dos sólidos e a importância de cada uma das variáveis que influenciam no processo.

Duração das atividades
Uma aula de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Temperatura e processo de propagação de calor condução.

Estratégias e recursos da aula

Conduza em sala de aula o seguinte experimento, antes de quaisquer explicações teóricas. Produza em casa ou na escola o seguinte material: cole (com cola branca comum) papel alumínio, do tipo que vai ao forno, em uma folha de papel A4 de modo a cobrir toda a folha (use folha A4 de gramatura 75). Espere secar bem, em local plano, de modo que ao final a folha fique completamente plana (rígida). Depois recorte-a em 16 tirinhas iguais. Pegue um isqueiro, ascenda-o e aproxime a chama da face de alumínio de uma das tirinhas.

Pergunte aos alunos para qual lado ocorreu o encurvamento, para o lado do alumínio ou para o lado do papel? De posse da resposta, pergunte agora para qual lado a próxima tirinha vai se encurvar? Depois mostre que a próxima também se encurvará para o mesmo lado. Pergunte porque e deixe-os procurarem pelas presumíveis respostas para o acontecimento.

Pergunte agora se o papel for invertido, se ainda continuará acontecendo encurvamento para o mesmo lado e porque. Após as discussões mostre, que se a distância entre a chama e a face de papel for suficiente para que o papel não queime, que ocorrerá encurvamento sempre para o mesmo lado, o do papel.

undefined

(imagem de autoria pessoal)

Após as discussões explique o fenômeno, apresentando a Figura 1. Explique o que é o coeficiente de dilatação linear de sólidos (α) e apresente a relação dele com as outras variáveis envolvidas no processo (variação de temperatura ΔT, e comprimento inicial Li), por intermédio da fórmula ΔL = Li α ΔT.

undefined

(imagem de autoria pessoal)

Apresente agora a Figura 2, e mostre que existe uma relação linear (proporção direta) entre as variáveis comprimento linear L e temperatura T, qualquer que seja o material considerado.

Apresente alguns casos de aplicação prática deste assunto para os alunos, como por exemplo a lâmina bimetálica que existe nas geladeiras que, funciona como uma chave do tipo liga-desliga para fazê-la funcionar em função da temperatura interna. Outro exemplo seria a separação existente entre as partes das estruturas de concreto de grande porte, como pontes, para que possa haver dilatação sem prejuízo estrutural p ara a obra.  Outro exemplo seria a separação existente entre dois trilhos consecut ivos de uma linha de t rem, para que as mesma s possam dilatar, em d ias quentes, sem encurvamento.

Recursos Complementares

Aprenda mais sobre Dilatação Linear dos Sólidos:

Centro Didático de Física - Fazendo Física:

http://webfis.zoo.ibilce.unesp.br/cdf/index.php?option=com_k2&view=item&id=78:dilata%C3%A7%C3%A3o-linear&Itemid=59

Só Física: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Dilatacao/linear.php

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.

Avaliação

Elabore questões teóricas e práticas sobre o assunto, mas sempre abordando situações reais, como a dilatação das linhas de trem, calçadas, etc.

Opinião de quem acessou

Quatro estrelas 1 classificações

  • Cinco estrelas 0/1 - 0%
  • Quatro estrelas 1/1 - 100%
  • Três estrelas 0/1 - 0%
  • Duas estrelas 0/1 - 0%
  • Uma estrela 0/1 - 0%

Denuncie opiniões ou materiais indevidos!

Opiniões

  • Daniel Rodrigues Ventura , COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI , Minas Gerais - disse:
    dventura@ufv.br

    24/03/2010

    Quatro estrelas

    Parabéns pela aula, simples e objetiva e tras muita informação sobre a dilatação linear e sobre os diferentes coeficientes de dilatação.


Sem classificação.
REPORTAR ERROS
Encontrou algum erro? Descreva-o aqui e contribua para que as informações do Portal estejam sempre corretas.
CONTATO
Deixe sua mensagem para o Portal. Dúvidas, críticas e sugestões são sempre bem-vindas.