Universidade Federal de Santa Catarina
Campus Blumenau
Física II
Experiência: Dilatação Linear
Objetivo
O objetivo dessa experiência é medir o coeficiente de dilatação linear do bronze, do cobre e do
alumínio.
Teoria
Em termodinâmica, dilatação térmica é o nome que se dá ao aumento do volume de um corpo
ocasionado pelo aumento de sua temperatura, o que causa o aumento no grau de agitação de suas
moléculas e consequente aumento na distância média entre as mesmas. A dilatação ocorre de forma
mais significativa nos gases, de forma intermediária nos líquidos e de forma menos explícita nos
sólidos, podendo-se afirmar que: Dilatação nos gases > Dilatação nos líquidos > Dilatação nos
sólidos.
Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento.
Uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento
para a dilatação não envergarem com ganho de
calor, ou retraírem com a queda da temperatura.
Vale lembrar também que a dilatação não é um
fenômeno visível, variando de acordo com o
material e a temperatura. A dilatação linear é
apenas teórica, sendo que para que algo exista
ele deve ser tridimensional, numa dilatação a
matéria ira dilatar em três dimensões, mas
como não é possível calcular essa dilatação,
adota-se somente o calculo da dilatação linear.
O coeficiente de dilatação linear (α) é constante
em apenas alguns intervalos de temperaturas,
por isso seus valores tabelados são obtidos por
médias de temperaturas.
Δ L=α L0 ΔT
onde L0 é o comprimento inicial do objeto, T é a variação de temperatura sofrida pelo corpo, L
é a variação de comprimento sofrido pelo corpo e  é o coeficiente de dilatação linear. Abaixo há
uma tabela com o coeficiente de dilatação linear para os 3 materiais utilizados neste experimento.
Material
x10-6/oC)
Cobre
17
Alumínio
24
Bronze
18
1
Resumo da Experiência
Nesta experiência nós vamos utilizar 3 tubos de metal que serão aquecidos. Durante o aquecimento,
vamos medir a variação de comprimento dos tubos. Com as medidas de T e L vamos calcular o
coeficiente de dilatação linear de cada tubo.
Material Utilizado
1. Computer-Based Thermal Expansion – TD-8579A
2. PASPORT Rotary Motion Sensor – PS-2120A
3. PASPORT Quad Temperature Sensor – PS-2143
Procedimento
1. Abra o programa da Pasco e ajuste o sensor de rotação. Clique em “Resumo de Dados” e no
“Sensor de Movimento Rotativo” clique na engrenagem azul. Ajuste o Acessório Linear para
Definido pelo Usuário e o Valor de Conversão Linear para 0.0079. Veja a figura abaixo.
2. Ajuste a página para mostrar dois gráficos. Em um gráfico terá a Posição, em milímetros, contra
o tempo e no outro gráfico a Temperatura, em Celsius, contra o tempo.
3. Ajuste a frequência de leitura para 5 Hz.
4. Ligue o aquecedor no máximo.
5. Selecione um dos 3 tubos e utilizando a trena, meça o comprimento do tubo, anotando o valor na
tabela.
6. Encaixe o sensor de temperatura no tubo, coloque a espuma de proteção e encaixe o tubo no
suporte. Coloque a trava do da barra que está presa no suporte.
7. Quando a água estiver fervendo, mande o programa começar a gravar e conecte a mangueira no
tubo e na saída do aquecedor. CUIDADO com o vapor do aquecedor!
8. Aguarde até que a posição e a temperatura tenham alcançado o seu máximo. Veja a figura abaixo.
9. Meça o T e L e anote na tabela.
2
10. Substitua o tubo por um dos outro dois e repita o procedimento.
11. Faça isso com os 3 tubos, e repita esse procedimento 3 vezes.
Metal
Medida
L0 (
)
L (
)



1
Cobre
2
3
1
Alumínio
2
3
1
Bronze
2
3
Relatório
1. Apresente a sua tabela .
2. Calcule  e o seu erro percentual.
3. Calcule a média das 3 medidas com seus respectivos erros. Eles são consistentes com
os valores tabelados.
4. Com base na resposta anterior, quais as possíveis fontes de erro nessa experiência e
como você poderia melhorar a sua medida?
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