Qual dos elementos você acredita que tenha o maior coeficiente de expansão térmica: o Al2 O3 ou o próprio alumínio? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado está perguntando qual dos dois materiais tem o maior coeficiente de expansão térmica: o Al2O3 (óxido de alumínio) ou o próprio alumínio metálico. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é coeficiente de expansão térmica e comparar os materiais mencionados com base nisso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de expansão térmica. Esse coeficiente, geralmente representado por alpha, mede o quanto um material se expande ou contrai quando sofre uma variação de temperatura. A fórmula básica para dilatação linear é:
De
Onde:
  • De é a variação no comprimento,
  • L0 é o comprimento inicial,
  • alpha é o coeficiente de expansão térmica,
  • De é a variação de temperatura.

Passo 3

Agora, vamos comparar os dois materiais em questão. O alumínio metálico é conhecido por ter um coeficiente de expansão térmica relativamente alto entre os metais. Isso significa que ele se expande bastante quando a temperatura aumenta.
Por outro lado, o Al2O3, também conhecido como corindo ou óxido de alumínio, é um material cerâmico. Materiais cerâmicos geralmente têm coeficientes de expansão térmica mais baixos, o que indica que eles se expandem menos quando aquecidos.

Passo 4

Para justificar qual dos dois tem o maior coeficiente, podemos olhar para os valores típicos desses coeficientes:
  • O alumínio metálico tem um coeficiente de expansão térmica de aproximadamente 23 times 10^-6 , °C^-1.
  • O Al2O3 possui um coeficiente de expansão térmica de cerca de 8 times 10^-6 , °C^-1.

Resposta

Portanto, o alumínio metálico possui um coeficiente de expansão térmica maior que o da Al2O3, o que significa que ele se expande mais quando a temperatura aumenta.

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