Dilatação Térmica

A dilatação térmica é o aumento das dimensões de um corpo quando sua temperatura aumenta.

Ela ocorre porque, com maior agitação térmica, as moléculas se afastam um pouco mais, aumentando a distância média entre elas.

Quando um corpo é resfriado, ele sofre contração térmica (diminuição de suas dimensões).

Dilatação Linear

A dilatação linear ocorre quando um corpo se expande em apenas uma dimensão (comprimento).

Essa aproximação é válida para fios, barras ou trilhos, onde as outras dimensões são desprezíveis.

Lei da Dilatação Linear: a variação do comprimento (ΔL) de um corpo é diretamente proporcional ao comprimento inicial (L₀) e à variação de temperatura (ΔT). $$ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T $$ Onde ΔL = L - L₀ é a variação do comprimento; L₀ é o comprimento inicial; α é o coeficiente de dilatação linear do material (unidade: °C⁻¹ ou K⁻¹); e ΔT = T - T₀ é a variação de temperatura.

Dilatação Superficial

A dilatação superficial ocorre quando um corpo se expande em duas dimensões (área).

É aplicável a placas, chapas e superfícies planas.

Lei da Dilatação Superficial: $$ \Delta A = A_0 \cdot \beta \cdot \Delta T $$ Onde ΔA é a variação da área; A₀ é a área inicial; e β é o coeficiente de dilatação superficial (unidade: °C⁻¹ ou K⁻¹).

Para materiais isotrópicos (que dilatam igualmente em todas as direções), vale a relação: $$ \beta = 2 \cdot \alpha $$