Construção de um dilatômetro e determinação do coeficiente de dilatação térmica linear

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. Bras. Ensino Fís.

DATA DE PUBLICAÇÃO

28/02/2014

RESUMO

O estudo da dilatação térmica linear dos sólidos é de grande importância para diferentes áreas da física e engenharias como, por exemplo, a construção civil onde a dilatação pode causar danos estruturais irreversíveis. Por outro lado, dispositivos como sensores termostatos utilizados em equipamentos de aquecimento ou refrigeração, como ferros-de-passar e geladeiras, têm seu funcionamento baseado neste princípio físico. Os experimentos de ensino de física relacionados ao estudo da dilatação térmica de sólidos relatados na literatura utilizam diferentes tipos de aquecimento dos materiais estudados, mas a utilização de vapor d'água é a mais comum. Neste trabalho, está sendo proposta uma nova forma de aquecimento das amostras através de um forno elétrico que promove um aquecimento mais homogêneo, possibilitando resultados mais precisos, de forma mais rápida e de fácil visualização. O dispositivo foi construído com materiais de relativo baixo custo e de fácil aquisiçao. Os valores do coeficiente de dilatação térmica de diferentes materiais como alumínio, latão, cobre, cimento e vidro foram obtidos e mostraram um bom acordo quando comparados com os valores disponíveis na literatura.The study of linear thermal expansion in solids is relevant in different fields of physics and engineering, as constructions, in which the thermal expansion may cause irreversible structural damages. Moreover, thermal expansion can be a physical principle for the construction of a thermal sensor device, which can be found in heating or cooling equipment, such as irons and refrigerators. Some methods to measure this phenomenon have been reported in the literature. Although they use different types of sample heating, the method of water vapor is the most used. In this paper we propose heating a sample by electrical heating which leads to more accurate data in a faster way. The device was built with materials of relatively low cost and easy acquisition. In comparison with the results found in the literature, the coefficients of thermal expansion for aluminum, brass, cooper, cement and glass showed a good agreement with available data.

ASSUNTO(S)

human sciences




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