Dilatação térmica: coeficiente linear α
Barra de um metal desconhecido com L₀ conhecida. Meça ΔL em vários ΔT e determine α pelo ajuste linear de ΔL em função de ΔT.
Objetivo
Determinar α a partir de ΔL = α L₀ ΔT. O coeficiente angular de ΔL em função de ΔT é α L₀, de modo que α = coeficiente angular / L₀.
Materiais
- Barra metálica (α desconhecida)
- Aquecedor / banho (ΔT)
- Paquímetro (ΔL)
- Régua (L₀)
Experimento
Teoria
No regime linear, ΔL/L₀ = α ΔT. O modelo oculta α e o nome do metal. O paquímetro dá ΔL só depois de registrar; não há ΔL ao vivo ao mover a temperatura.
Procedimento
- Anote: L₀ está fixa e é conhecida. O coeficiente α está oculto. Mude só ΔT.
- Registre. O paquímetro anota ΔL com um pequeno ruído de leitura.
- Repita para no mínimo 6 diferenças de temperatura, aproximadamente de 20 a 180 K.
- Ajuste a reta de ΔL (mm) em função de ΔT; α = coeficiente angular / L₀. Compare com o valor de referência e formule a conclusão.
Conclusão
O coeficiente de dilatação encontrado coincide com a α oculta. As principais incertezas: ruído do paquímetro e o modelo linear ΔL = α L₀ ΔT.