Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia – DEGGE TERMODINÂMICA APLICADA Trabalho Prático nº 1: Dilatação linear de uma barra metálica Objectivo: Determinar o coeficiente de dilatação térmica de uma substância metálica através do estudo da dilatação linear de uma barra constituída por essa substância. Aquece-se a barra metálica utilizando uma corrente eléctrica gerada por uma fonte de tensão, que percorre um enrolamento eléctrico montado na barra. Uma das extremidades da barra está fixa (relativamente a uma base) estando a outra livre e encostada a um dilatómetro (também ele fixo relativamente à base). A temperatura da barra é medida com um termómetro digital ligado sensivelmente a meio da barra. Realização Experimental Material: Barra de metal e respectivo suporte, dilatómetro, termómetro digital, régua, fonte de tensão e fios de ligação. Procedimento: a) Comece por medir o comprimento da barra, a temperatura ambiente, e acerte o zero do dilatómetro. b) Ligue a fonte de tensão para começar o aquecimento da barra. Vá registando a temperatura da barra (em intervalos de aproximadamente 5ºC) e a correspondente dilatação lida no dilatómetro. c) Quando a temperatura da barra não aumentar mais, desligue a fonte de tensão e repita as medições agora durante o arrefecimento da barra. Análise dos resultados 1. Faça o gráfico da variação do comprimento da barra (∆L) com a variação da temperatura (∆T), utilizando unidades S.I. 2. Determine o coeficiente de dilatação linear do metal que constitui a barra sabendo que ∆L=α.L0.∆T, em que L0 é o comprimento inicial da barra e α é o coeficiente de dilatação linear; 3. Compare o valor obtido com os valores tabelados e diga que material constitui a barra metálica. Coeficiente de dilatação linear α (ºC-1) Material Alumínio 24x10-6 Latão e bronze 19x10-6 Cobre 17x10-6 Vidro (normal) 9x10-6 Vidro (pyrex) 3.2x10-6 Chumbo 29x10-6 Aço 11x10-6 Cimento 12x10-6