Você pode aprender Física com o seu dia a dia! Confira esta lista e descubra 4 razões práticas para você prestar atenção na Dilatação Térmica!
Ao sofrer uma variação na temperatura, os corpos também sofrem uma variação no seu volume. Em geral, essa dilatação ocorre em todas as dimensões: comprimento, largura e espessura. Mas como uma ou duas dimensões tem tamanho muito maior que outra, as vezes estudamos apenas dilatação em 2 ou 2 dimensões. Como, por exemplo, estudar a dilatação linear em um fio ou a dilatação superficial em uma placa metálica. Vem que vou te mostrar vários exemplos de Dilatação!
O que você disse? Vários exemplos de dilatação?
1 – Ela está no planejamento das cidades
A dilatação térmica dos materiais deve ser levada em conta em muitas situações da vida prática. Quando uma ponte está sujeita a grandes variações de temperatura ao longo do ano, por exemplo, é dividida em trechos separados por juntas de dilatação, para que o concreto possa se expandir nos dias quentes sem que a ponte se deforme.
Juntas de dilatação numa ponte/viaduto
Similarmente, entre dois trilhos de uma ferrovia sempre existe um pequeno espaçamento para evitar a compressão em dias quentes.
Sem essas juntas de dilatação da direita fica complicado para o trem passar pelos trilhos da imagem da esquerda, concorda?!
Por outro lado, uma rede elétrica apresenta sempre folga entre dois postes para evitar uma tração e possível ruptura no fio, quando ele diminui de comprimento com a diminuição de temperatura.
Achava que existia essa folga porque calcularam mal a quantidade de fio?
2 – Ela salva vidas💕
As propriedades de dilatação térmica de alguns materiais podem ter aplicações práticas. Tanto disjuntores térmicos quanto disjuntores termomagnéticos utilizam a diferença na dilatação dos componentes de uma tira bimetálica para desfazer o contato elétrico quando há excessiva passagem de corrente elétrica. Devido ao aumento de temperatura causado pela corrente excessiva, a lâmina bimetálica se curva e aciona o dispositivo que interrompe a corrente.
3 – Aparece na hora de comer 🍔
Às vezes, para conseguir desatarraxar a tampa metálica de um pote de vidro basta colocar o pote debaixo de uma torneira de água quente. Tanto o metal da tampa quanto o vidro do pote se expandem quando a água quente fornece energia aos átomos (com a energia adicional, os átomos se afastam mais uns dos outros, atingindo um novo ponto de equilíbrio com as forças elásticas interatômicas que mantêm os átomos unidos em um sólido). Entretanto, como os átomos no metal se afastam mais uns dos outros que os átomos do vidro, a tampa se dilata mais do que o pote e, portanto, fica frouxa.
Em odontologia, o material usado nas obturações dentárias deve ter as mesmas propriedades de dilatação térmica que o dente, para que o paciente possa beber um café quente depois de um sorvete sem sofrer consequências desagradáveis.
Problemas com dente são os piores!
4 – Comportamento anômalo da água
O líquido mais comum, a água, não se comporta como outros líquidos. Acima de 4°C, a água se dilata quando a temperatura aumenta, como era de se esperar. Entre 0°C e 4°C, porém, a água se contrai quando a temperatura aumenta. Assim, por volta de 4°C, a massa específica da água passa por um máximo.
Este comportamento da água é a razão pela qual os lagos congelam de cima para baixo, e não o contrário. Quando a água da superfície é resfriada a partir de, digamos, 10°C, em direção ao ponto de congelamento, ela fica mais densa (mais “pesada”) que a água abaixo dela, e afunda. Abaixo de 4°C, porém, um resfriamento adicional faz com que a água que está na superfície fique menos densa (mais “leve”) que a água abaixo dela, e ela permanece na superfície até congelar. Assim, a água da superfície congela enquanto a água mais abaixo permanece líquida.
Se os lagos congelassem de baixo para cima, o gelo assim formado não derreteria totalmente no verão, pois ele estaria isolado pela água mais acima. Após alguns anos, muitos mares e lagos nas zonas temperadas da Terra permaneceriam congelados o ano inteiro, o que tornaria impossível a vida aquática.
Sem o comportamento anômalo da água, a vida marinha seria bem complicada 🙁
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