Relatório 5 - Dilatação Termica

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- RESULTADO E DISCUSSÃO

Durante o experimento foram realizados procedimentos utilizando a variação da temperatura de um sistema para que essa energia fosse transferida através de tubos metálicos de materiais como o latão, aço e cobre para que ocorra uma variação no comprimento dos mesmos. Através dessa variação junto com os dados conhecidos inicialmente seria possível calcular o coeficiente de dilatação linear do material que já esta tabelado para efeito de comparação e observar a eficácia do procedimento levando em consideração os erros envolvidos durante a pratica, alem de ver a teoria aprendida em sala de aula aplicada no laboratório.

Para o calculo do coeficiente da dilatação linear foi utilizada a equação 1, mostrada a seguir:

equação 1.[pic 1]

α = coeficiente de dilatação térmica linear;

ΔL = variação do comprimento do tubo;

ΔT = variação da temperatura;

L0 = comprimento inicial do tubo;

Dados do tubo de Latão:

= 1,95 x 10-5 °C-1[pic 2]

α = 1,95 x 10-5 °C-1;

ΔL = 0,71 mm;

ΔT = (98 - 25) = 73 °C;

L0 = 500 mm;

Dados do tubo de Aço:

= 0,38 x 10-5 °C-1[pic 3]

α = 0,38 x 10-5 °C-1;

ΔL = 0,14 mm;

ΔT = (98 - 25) = 73 °C;

L0 = 500 mm;

Dados do tubo de Cobre:

= 0,79 x 10-5 °C-1[pic 4]

α = 0,79 x 10-5 °C-1;

ΔL = 0,29 mm;

ΔT = (98 - 25) = 73 °C;

L0 = 499 mm;

Calculo do erro:

O calculo do erro leva em consideração a equação onde foram feitos os cálculos do experimento e com isso são realizadas derivadas parciais desta equação:

equação 1.[pic 5]

equação das derivadas parciais.[pic 6]

equação geral do erro dos tubos.[pic 7]

Latão:

= 0,027 x 10-5 °C-1;[pic 8]

Aço:

= 0,016 x 10-5 °C-1;[pic 9]

Cobre:

= 0,019 x 10-5 °C-1;[pic 10]

Tabela 1: Coeficiente de dilatação térmica e erros envolvidos.

Tubo

Coeficiente de dilatação linear α (°C-1)

Latão

(1,95 ± 0,0269) x10-5

Aço

(0,38 ± 0,0163) x10-5

Cobre

(0,79 ± 0,0192)x10-5

- QUESTIONÁRIO

- Compare os valores obtidos com os valores tabelados e enumere as possíveis fontes de erro do experimento.

Tubo

Coeficiente de dilatação linear α (°C-1)

Coeficiente de dilatação teórico (°C-1)

Latão

(1,95 ± 0,0269) x10-5

1,8 x 10-5

Aço

(0,38 ± 0,0163) x10-5

1,1 x 10-5

Cobre

(0,79 ± 0,0192)x10-5

1,7 x 10-5

Os valores encontrados quando comparados com o tabelado possuem um diferença, o que era esperado, pois durante o experimento ocorrem diversos erros que influenciam no resultado final. 1 Um dos erros podem ter ocorrido na leitura do extensômetro, cuja leitura é bastante sensível, podendo ter tido varias influencias do ambiente no equipamento tornando a leitura imprecisa. Pode ter ocorrido também a erro da temperatura alcançada, visto que a dilatação é influenciada pela temperatura. E por fim, erro do analista, que ocorre durante a leitura ou paralaxe.

Os erros citados anteriormente justificam a diferença entre o valores de dilatação dos metais teóricos e os encontrados experimentalmente. 2

- CONCLUSÃO

Foi possível observar que a dilatação é um estado de agitação das moléculas internas de um material fazendo com que o mesmo sofra deformação.

A temperatura influencia