Dilatação térmica

A dilatação térmica se calcula com o coeficiente de dilatação, o comprimento e a diferença de temperatura: uma barra de aço de 10 m aquecida de 20 a 80 °C aumenta 7,2 mm.

Fonte: Wikipedia – Wärmeausdehnung (coeficiente de dilatação linear e volumétrica). Atualizado em: .

m
°C
°C
Minha caixa de ferramentasSeus dados ficam salvos só neste navegador.

Resultado

Resultado
Variação de comprimento ΔL = +7,2 mm, novo comprimento 10,0072 m
Valores do cálculo
InformaçãoValor
Coeficiente de dilatação linear α12 · 10⁻⁶ / K
Variação de temperatura ΔT60 K
Variação de comprimento ΔL+7,2 mm
Variação relativa+0,072 %
Novo comprimento10,0072 m
Dilatação por metro ou em porcentagem
Variação de temperaturaVariação de comprimento por metro
10 K0,12 mm
20 K0,24 mm
50 K0,6 mm
100 K1,2 mm
Os coeficientes são valores de referência a cerca de 20 °C e valem para uma faixa pequena de temperatura; ligas, concretos e plásticos variam conforme a composição. Para contratos e peças valem os dados do fabricante.

Como o cálculo é feito

Os sólidos se dilatam quando aquecidos: a variação de comprimento é ΔL = α · L₀ · ΔT, com o coeficiente de dilatação linear α, o comprimento inicial L₀ e a variação de temperatura ΔT. No resfriamento, ΔT é negativo e o corpo encurta.

Comprimento, área e volume

O comprimento cresce em proporção a α, a área aproximadamente com 2α e o volume com γ ≈ 3α. Uma barra de aço de 10 m (α = 12 · 10⁻⁶ / K) aquecida 60 K aumenta 12 · 10⁻⁶ · 10 · 60 = 0,0072 m, ou seja, 7,2 mm. O alumínio, com 23,1, dilata quase o dobro do aço, e plásticos como o PEAD de 15 a 20 vezes mais.

Onde isso importa

Tubulações, trilhos, pontes, fachadas, cercas e pisos aquecidos precisam de juntas ou liras de dilatação; sem elas surgem tensões e rachaduras. Em ajustes mecânicos, a dilatação térmica decide se um ajuste por contração se mantém.

Perguntas frequentes

Como calcular a dilatação térmica?

ΔL = α · L₀ · ΔT. Para 10 m de aço (α = 12 · 10⁻⁶ / K) e 60 K, resultam 7,2 mm.

Quanto um tubo de plástico dilata?

O PVC-U dilata cerca de 0,08 mm por metro e kelvin, o PEAD cerca de 0,2 mm. Um tubo de PEAD de 10 m aumenta 80 mm com 40 K.

Qual a diferença entre α e γ?

α descreve a variação do comprimento e γ a do volume. Em sólidos homogêneos, γ ≈ 3α.

Fontes e base legal

Última atualização: · Princípios editoriais

Ferramentas relacionadas