Exemplo - A dilatação da água.

Os materiais, de um modo geral, aumentam seu volume com o aumento da temperatura, isto é, se dilatam com o aumento da temperatura e se contraem com a sua queda. Existe, no entanto, uma exceção muito importante: A água.


Se aquecermos um certo volume de água, ela diminui de volume quando a sua temperatura varia de 0 ºC até aproximadamente 4,0 ºC. Isto é , ela aumenta a sua densidade neste intervalo. A partir daí a água passa a se comportar normalmente, ou seja, aumenta o seu volume com o aumento da temperatura.


Esse comportamento tem consequências ecológicas importantes. Nas regiões temperadas e polares da Terra, no inverno, a água superficial dos lagos, rios e mares torna-se menos densa ( portanto menos pesada ) quando a temperatura ambiente cai e atinge a faixa entre os quatro e zero graus Celsius. Por ser mais leve essa camada superficial não afunda e isso impede as correntes de convecção dentro do líquido. Como resultado forma-se uma camada de gelo na superfície enquanto a água permanece líquida e relativamente aquecida no fundo. Isso permite a sobrevivência de todo ecossistema aquático durante o inverno.


A foto abaixo mostra o fundo do lago Llyn Dinas, no Pais de Gales ( Inglaterra ). Note a camada superficial de gelo e o ambiente relativamente aquecido e protegido no fundo.

Foto: NPL/Rex Features.
Via The guardian

Aula - Dilatção térmica volumétrica.

O comportamento padrão dos sólidos, dos líquidos e dos gases quando são aquecidos é aumentar de volume. Quando são resfriados diminuem de volume.

Os detalhes desse fenômeno são descritos a seguir.

Aula - Dilatação térmica superficial.

O comportamento padrão dos sólidos, dos líquidos e dos gases quando são aquecidos é aumentar de volume. Quando são resfriados diminuem de volume.

Corpos como placas, chapas, etc..., têm a sua superfície muito maior que a sua profundidade. Com isto podemos fazer uma aproximação. Levamos em conta somente a variação da superfície. Assim, temos a Dilatação Superficial.

Aula - Dilatação Térmica Linear.

O comportamento padrão dos sólidos, dos líquidos e dos gases quando são aquecidos é aumentar de volume. Quando são resfriados diminuem de volume.


Objetos como barras, fios, etc..., têm a dimensão do comprimento é muito maior que as outras dimensões. Assim,nestes casos, podemos fazer uma aproximação. Levamos em conta somente a variação do comprimento. Com isto podemos falar numa Dilatação Linear.

Aula - Dilatação Térmica.

O comportamento padrão dos sólidos, dos líquidos e dos gases quando são aquecidos é aumentar de volume. Quando são resfriados diminuem de volume.

Existem exceções. A água, por exemplo, tem um comportamento inverso quando varia sua temperatura em torno dos quatro graus Celsius. Isso tem notáveis consequências ecológicas.

Aula - Dilatação ( contração ) térmica dos corpos.

Imagine um salão de baile. Se a música possui um ritmo mais lento os casais tendem a dançar juntos ( quanto mais junto melhor! ). Se, ao contrário, o ritmo da música é mais agitado os casais dançam mais separados. Claro, com a "música lenta" cabem mais casais no salão.

Com os átomos dos corpos materiais acontece algo parecido. Quanto maior a temperatura maior a "agitação" e mais espaço cada átomo ocupa. Isto é percebido por nós como um aumento do volume do corpo. A regra geral é: Se a temperatura aumenta o corpo sofre dilatação do seu volume. Se a temperatura cai o corpo sofre uma contração do seu volume.

Assista o vídeo abaixo que mostra a ajuda luxuosa do Mestre Jedi Yoda na explicação desses fatos. O vídeo foi preparado pelo pessoal da Licenciatura da UNIVALI.