Explique o fenômeno de dilatação térmica que os materiais no estado sólido possuemao serem aquecidos.

Passo 1

Beleza, a pergunta aqui quer que a gente explique o que é dilatação térmica nos materiais sólidos quando eles são aquecidos. Vamos falar sobre como o aquecimento faz os sólidos mudarem de tamanho e quais conceitos da física precisamos entender pra explicar isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é dilatação térmica. Dilatação térmica é o aumento de tamanho de um material quando ele é aquecido. Isso acontece porque, quando aumentamos a temperatura do material, as partículas que formam ele começam a vibrar mais intensamente.

Passo 3

Nos sólidos, as partículas (como átomos ou moléculas) estão organizadas em uma estrutura fixa, mas sempre estão vibrando ao redor de suas posições. Quando a temperatura sobe, a energia dessas vibrações aumenta, fazendo com que as partículas se afastem um pouquinho mais umas das outras.

Passo 4

Esse aumento na distância entre as partículas faz com que o material como um todo expanda, ou seja, aumente de tamanho. A quantidade de expansão depende de três coisas: a variação da temperatura, a propriedade do material chamada coeficiente de dilatação linear ( alpha) e o comprimento original do material ( L0).
A fórmula básica para dilatação linear é:
De
Onde:
  • De é a variação do comprimento,
  • alpha é o coeficiente de dilatação linear,
  • L0 é o comprimento inicial,
  • De é a variação de temperatura.

Passo 5

Então, resumindo, quando um material sólido é aquecido, suas partículas vibram mais e acabam se afastando um pouco mais, fazendo o material expandir. A quantidade dessa expansão pode ser calculada usando a fórmula da dilatação térmica, que leva em conta a temperatura, o comprimento original e as propriedades do material.

Resposta

A dilatação térmica em sólidos ocorre porque o aquecimento aumenta a energia das partículas, fazendo-as vibrar mais intensamente e se afastarem umas das outras, o que resulta na expansão do material. Essa expansão pode ser quantificada pela fórmula De.

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