Quando uma substância é aquecida, suas partículas tendem a se movimentar mais, ocupando um maior espaço. Esse fenômeno é chamado de dilatação térmica.

A dilatação ocorre em:

• Sólidos: dilatação linear, superficial e volumétrica.
• Líquidos: dilatação volumétrica.

Dilatação Térmica dos Sólidos

1. Dilatação Linear

É a variação no comprimento de um objeto (como uma barra metálica) quando há variação de temperatura.

Fórmula:

$$ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T $$

Onde:

• \( \Delta L \): variação no comprimento
• \( L_0 \): comprimento inicial
• \( \alpha \): coeficiente de dilatação linear (depende do material)
• \( \Delta T \): variação de temperatura (\( T_{\text{final}} – T_{\text{inicial}} \))

Comprimento final:

$$ L = L_0 + \Delta L $$

2. Dilatação Superficial

Refere-se ao aumento da área de uma superfície (como uma chapa metálica).

Fórmula:

$$ \Delta A = A_0 \cdot \beta \cdot \Delta T $$

Onde \( \beta = 2 \cdot \alpha \)

3. Dilatação Volumétrica

Refere-se ao aumento do volume de um sólido tridimensional.

Fórmula:

$$ \Delta V = V_0 \cdot \gamma \cdot \Delta T $$

Onde \( \gamma = 3 \cdot \alpha \)

Dilatação Térmica dos Líquidos

Nos líquidos, só há dilatação volumétrica. Como os líquidos precisam de um recipiente, é importante considerar também a dilatação do recipiente (geralmente de vidro ou metal).

Dilatação real do líquido:

$$ \Delta V_{\text{real}} = \Delta V_{\text{aparente}} + \Delta V_{\text{recipiente}} $$

Isso ocorre porque, ao aquecer o conjunto, tanto o líquido quanto o recipiente dilatam. O que se observa diretamente é a dilatação aparente.

Tabela de Coeficientes de Dilatação Linear (exemplos)