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PROPRIEDADES TÉRMICAS 293
Dilatação ou expansão térmica
Na ausência de transformações de fase, a maioria dos sólidos aumenta
de dimensões durante o aquecimento e contrai durante o resfriamento.
O coeficiente de dilatação térmica linear (α L ) é definido da seguinte
maneira:
onde
l i é o comprimento inicial;
l f é o comprimento final;
T i é a temperatura inicial e
T f é a temperatura final.
α L =
l f − l i
l i (T f − T i )
A figura 17.2 apresenta a expansão térmica de diversos materiais.
Em termos de variação de volume pode-se escrever que:
α v =
V f − V i
V i (T f − T i )
onde
α v é o coeficiente volumétrico de dilatação;
V i é o volume inicial;
V f é o volume final;
T i é a temperatura inicial e
T f é a temperatura final.
Para materiais em que a dilatação térmica é isotrópica pode-se demonstrar
que:
α v ≈ 3 α L
Existe uma boa correlação entre o coeficiente de dilatação e a energia
de ligação. Materiais que apresentam ligações químicas fortes apresentam
coeficiente de dilatação térmica baixo. Este é o caso da maioria dos materiais
cerâmicos e dos materiais metálicos com alto ponto de fusão, como o mo-