Dilatação Superficial

Os corpos, quando submetidos à variação de temperatura têm as suas dimensões alteradas, essa variação é chamada de dilatação térmica.

A dilatação superficial é aquela na qual ocorre variação na área do corpo. Considere a placa metálica descrita na gravura abaixo:


Placa metálica

Inicialmente a temperatura inicial é to, a placa tem área inicial So. Após ser aquecida por uma fonte de calor a sua área ganha novas dimensões, ou seja, ela se expande em razão do aumento no grau de agitação das moléculas que a compõem. Agora com temperatura final t a placa metálica passa a ter área final S. A variação de área sofrida pela placa pode ser determinada da seguinte forma:

ΔS = S – So (I)

Experimentalmente podemos mostrar que a variação da área sofrida pela placa é proporcional à variação da temperatura sofrida pela mesma, matematicamente temos a seguinte relação que determina a dilatação superficial, veja:

ΔS = SoβΔt (II)

Onde β é chamado de coeficiente de dilatação térmica superficial do material que constitui a placa, ele é igual a duas vezes o valor do coeficiente de dilatação térmica linear (α), veja: β = 2α.

Para saber qual a área final da placa após ela ser aquecida podemos substituir a equação I na equação II, temos:

S – So = SoβΔt

Isolando S do restante da equação surge: S = So( 1 + βΔt).

Autor: Marco Aurélio da Silva
Fonte: Brasil Escola